小学生学科学-27怎么观察看不见的空气?
在我们生存的世界里,空气无处不在,但空气又是看不见摸不着的,观察起来很困难。所以在学校的科学课上,老师会带你用塑料袋、气球、注射器之类的工具来间接的观察空气。
其实观察空气不光对你来说是一个难题,对于科学家来说也很困难。尤其是在几百年前的科学家,他们对于空气是什么还没有明确的概念。空气到底存不存在,有什么性质,大家争的那是不可开交。那么今天我们就来讲一讲最不容易发现的一个点,空气有压力。我们平时根本感受不到空气会带来什么压力,那科学家最早是如何发现这一点的呢?
故事要从四百多年前讲起,当时就有科学家说了,空气也是一种物体,他们堆在一起应该能产生压力才对。但是大科学家伽利略却不这么看你可能听说过伽利略,他是一名非常伟大的物理学家,被人们称为是现代科学之父。他就提出了质疑,说空气要是真的能产生压力,那可不得了。你想想看从天上到地下,那加起来得有多少空气。这些空气能制造出的压力一定是相当惊人的,作用到我们人身上,不得把我们压趴下了,别说抬胳膊迈腿了,搞不好我们都起不来了。所以空气一定是无法产生压力的才对,要不然人都没法活动了。
伽利略这个说法听起来好像很有道理,但是也有科学家不迷X权威,他们一定要想办法做实验来搞清楚真X。1643年,意大利科学家托里拆利终于设计了一个神奇的小实验,弄清楚了空气压力真的存在。这个实验其实特别简单,托里拆利做了一根长长的玻璃试管,把试管的一头给封死,从另一头往试管里面灌水。银水银是一种银白色的金属,我们知道金属一般是固体,对吧?但是水银却很特别,它在常温下是液体的状态,可以像水一样流来流去。你可能见过水银温度计里面那一段细细的银色柱子就是水银了。
好,托里查利把水银注入了这根试管里面,这个时候如果把试管口朝下的竖起来,那水银一定会流出来。不过要是把这根试管口朝下插进一碗水银里面会怎么样呢?你可以猜猜看,按理说试管里面的水银应该会流出来,流到碗里去吧?还真不是。托里查理观察发现,水银只是往下流了一点点就停下来了不流了,他就好像被什么力量拖住了一样,流了一大半段水银还在管子里面。这个拖住水银的力量,托里拆利就认为应该是空气的压力。的确碗里的水银表面跟空气相接,除了空气周围也没什么别的东西了。所以托里拆利就说了……