一说到气体,我们马上就会想到包围地球的厚厚的空气层。这层空气叫做大气。空气、水和阳光,使得地球上有了生命,形成了生机勃勃的自然界,才有了我们人类。大气对地球表面的物体既然有着不容忽视的压力,可是我们平时却为什么毫无感觉?
为了证实大气压力的存在,17世纪中期有一个著名的实验,这就是马德堡半球实验。
1646年,德国的科学界对大气是否有压力存在着分歧。有的认为有,有的则认为没有,争论不休。科学家葛利克当时正担任着马德堡市的市长,他认为大气存在着压力,并决心要用实验来证实。
起初,他将密封得很好的木桶中的空气抽走,结果木桶被大气“炸”了。接着,他又用薄铜片做了一个球壳,也将其中的空气抽去,结果这个薄球壳被大气压扁了。
1651年,他用铜做了两个空心半球,直径约为37厘米。这两个半球做得既精密又非常坚固,当两个半球对好合起来的时候,没有缝隙,外面的空气透不进去,里面的空气也漏不出来,精密极了。当球内的空气没被抽出去的时候,球内外都有空气,压力平衡,这时的两个半球,想合就合,想分就分,毫不费劲;但是当球内的空气被抽出去后,由于球只受外面的大气压力,这时要使两个半球分开,却不那么容易了,要分开它们其用力之巨大,实在惊人。
葛利克为此在他担任市长的马德堡做了一个公开的实验。由于当时尚未发明抽气机,因此,他在一个半球上装了一个活门,从这里可以接上抽气筒,把球里的空气抽出来。把活门关好,外面的空气不能进入球里,可以保持球里为真空,格利克在每个半球的拉环上拴了8匹马,叫它们向相反的方向拉两个半球,赶马人用鞭子驱赶着马,16匹马拉得十分用力,然而两个半球仍旧紧紧地合在一起,没有拉开。拉呀,拉呀,突然“啪”的一声巨响,好像放炮一样,16匹马终于把两个半球拉开了。你看,为了分开这两个半球,不是费了“九牛二虎之力”,而是费了“16匹马之力”!
1654年,葛利克又在勒根斯堡将这个实验在皇帝和廷臣面前进行表演,在场的人都非常惊异,不得不信服大气压力的存在。葛利克实验所用的金属半球,人们把它称为马德堡半球,葛利克所做的这个实验,就叫做马德堡实验。