Η εμπειρία του Torricelli: ουσία και νόημα

Από την αρχαιότητα, τα ανθρώπινα μυαλά έχουν προσπαθήσει να κατανοήσουν τη φύση του γύρω κόσμου, τους νόμους της φύσης, την ιστορία της προέλευσης και του προορισμού του σε αυτό το σύμπαν. Αυτή η φιλοδοξία έχει δημιουργήσει εντελώς διαφορετικές εικόνες του κόσμου σε διαφορετικές εποχές και σε διάφορα μέρη του κόσμου: την προσωποποίηση φυσικών στοιχείων με θεϊκή αρχή, την ιδέα του αγώνα του σκότους και του φωτός στον περσικό ζοροστατισμό, τη δημιουργία του κόσμου και την αποκάλυψη στον ιουδαϊσμό και πολλά άλλα.

Ωστόσο, η πραγματική καταγωγή της ορθολογικής επιστημονικής γνώσης του κόσμου είναι η επανάσταση που επιτεύχθηκε από τους στοχαστές της αρχαίας Ελλάδας. Έτσι, μια από τις πιο σημαντικές έννοιες του Αριστοτέλη ήταν η εισαγωγή της έννοιας του "κενό", πλήρης κενό - ένας χώρος όπου τίποτα δεν υπάρχει. Η ιδέα της κενότητας ήταν ένα τρομακτικό φαινόμενο για τον φιλόσοφο, ωστόσο, κατά τη γνώμη του, και αδύνατο στη φύση. Μετά από όλα, τα εμπειρικά δεδομένα που είναι διαθέσιμα στον άνθρωπο δεν μπορούσαν να αποκαλύψουν την έννοια του απόλυτου κενού και όλος ο συνηθισμένος χώρος γεμίζει με αέρα. Για παράδειγμα, αν προσπαθήσετε να φυσήξετε αέρα από έναν κοίλο σωλήνα, τότε οι τοίχοι του θα συρρικνωθούν. Δηλαδή, όχι μόνο μέσα στο κενό, αλλά και ο ίδιος ο χώρος θα παραμείνει. Και το νερό στους σωλήνες ανέβαινε πάντα πίσω από το έμβολο, χωρίς να αφήνει το κενό να σχηματιστεί.

Torricelli εμπειρία: περιγραφή

Η ιδέα ότι δεν μπορεί να υπάρχει ένας χώρος στον κόσμο που δεν είναι γεμάτος με υγρή, στερεή ή αέρια ύλη έχει πετύχει με επιτυχία τη Νέα Εποχή - την εποχή της ανθρώπινης σκέψης και των επιστημονικών επιτευγμάτων. Ήταν τότε που οι άνθρωποι ξαναβρίσκονταν την πίστη τους στη δυνατότητα πρακτικής και ορθολογικής γνώσης του κόσμου. Η εμπειρία του Torricelli, ωστόσο, δεν ήταν μόνο το αποτέλεσμα της επιστημονικής έρευνας, αλλά και της τύχης. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής των σιντριβανιών στο παλάτι ενός από τους δούκες της διάσημης δυναστείας του Medici, παρατηρήθηκε ότι το νερό στους σωλήνες ανεβαίνει πραγματικά, γεμίζοντας το κενό, αλλά μόνο μέχρι ένα ορισμένο ύψος, μετά το οποίο σταματά την κίνηση του. Το γεγονός αυτό δεν μπορούσε παρά να προκαλέσει ενδιαφέρον για την πατρίδα της Αναγέννησης.

Οι επεξηγήσεις απευθύνθηκαν στον φυσικό και μαθηματικό Galileo Galilei, ευρέως γνωστό εκείνη την εποχή (και ακόμα πιο διάσημο σήμερα). Ωστόσο, χωρίς να βρει μια αποδεκτή απάντηση στη λογική, αποφάσισε να καταφύγει στην πειραματική πορεία. Τα πειράματα είχαν ανατεθεί να βάλουν δύο από τους μαθητές του - Viviani και Torricelli. Τα ενδιαφέροντα αποτελέσματα έφτασαν στο δεύτερο. Η εμπειρία του Torricelli πρότεινε την τοποθέτηση ενός ορισμένου όγκου υδραργύρου σε ένα γυάλινο σωλήνα (είναι βαρύτερο από το νερό, συνεπώς δείχνει πιο εμφανή αποτελέσματα με μικρούς όγκους χωρητικότητας), έτσι ώστε ο αέρας να μην φτάσει εκεί. Την ίδια στιγμή, το ανώτερο άκρο σφραγίστηκε και το ανοιχτό κάτω τοποθετήθηκε σε ένα φλιτζάνι υδραργύρου. Αποδείχθηκε ότι ο υδράργυρος επίσης δεν πλήρωσε ολόκληρο τον χώρο του σωλήνα, αφήνοντας μια ορισμένη ποσότητα κενών στην κορυφή. Ωστόσο, αυτές οι εμπειρικές γνώσεις δεν έλαβαν αμέσως τη θεωρητική τους δικαιολογία.

Επεξήγηση της εμπειρίας

Η εμπειρία του Torricelli σύντομα έγινε γνωστή σε ολόκληρη την φωτισμένη Ευρώπη, οι επιστήμονες της οποίας υποστήριξαν τη φύση αυτού του φαινομένου. Η εξήγηση του γεγονότος δόθηκε στον ίδιο τον Ευαγγελιστή Τορίκελι. Δεδομένου ότι δεν υπήρχε αέρας στον κλειστό γυάλινο σωλήνα πάνω από τον υδράργυρο, εξήγησε ότι το ύψος της στήλης υδραργύρου καθορίζεται κυριολεκτικά από την πίεση του αέρα στον υδράργυρο στο κύπελλο, αναγκάζοντάς τον να πηγαίνει όλο και περισσότερο μέσα στον υάλινο σωλήνα. Για πρώτη φορά, η ατμοσφαιρική πίεση ανακαλύφθηκε πειραματικά. Ο τύπος Torricelli ανέφερε ότι αυτή η πίεση αντιστοιχεί στο ύψος της στήλης υδραργύρου: P atm = P υδράργυρος. Περαιτέρω μελέτες ελήφθησαν από τον Γάλλο Blaise Pascal, ο οποίος εξέφρασε σε αριθμούς την εξάρτηση του ύψους του στύλου από τη σοβαρότητα του αέρα σε μια συγκεκριμένη στιγμή, επιτρέποντας έτσι στην ανθρωπότητα να προσδιορίσει την ατμόσφαιρα. Πίεση.