给大气“把脉”

木木童

1640年，意大利发生了一件怪事——一位贵族请技师在院子里打井，谁知抽水机抽水时，水像中了邪似的，上升到10米后就不再上升了，而抽水机没有任何问题。

这是怎么回事呢？

意大利物理学家、数学家托里拆利觉得可能是因为大气中有压力。于是，为了验证这一假想，他用水银代替水做实验。

他在一支长1.2米、一端封闭的玻璃管中灌满水银，用手封住开口，然后将玻璃管倒置于水银槽里，再放开堵住管口的手，果然水银柱高度约为水高度（10米）的1/13.6，即76厘米。这个用于实验的装置就是世界上第一个测量大气压强的气压计。

可气压计的实际使用效果如何？大气压在任何地方任何时候都一样吗？它若不恒定，那跟什么因素有关呢？

托里拆利在实验中发现水银柱高度会发生微小的变化，并认为这是因为大气压在变化。可惜，他未能证实这个假说，就去世了。

法国科学家帕斯卡决定进一步研究这个问题。他想：既然大气压是因空气重量而产生，那么海拔高的地方空气较稀薄，大气压应该会小些，玻璃管中的水银柱高度也应该会低些。为此，1647年11月，他派弟弟佩利尔将气压计带到法国南部的多姆山山顶做实验。

实验结果证实了帕斯卡的假想。根据这一结果，他精确地计算出了在海平面以上高度每升高120米，水银柱高度就降低1毫米。

“既然海拔高度与大气压大小有关，那么气候是否与大气压有关呢？”帕斯卡又着手研究这一课题，可由于种种原因，没有取得什么进展。

后来，德国马德堡市市长盖里克对此做了较深入的研究。他制作了一个水气压计，观察水柱高度的变化与天气变化的关系，找到了两者之间的某些联系，如在风暴来临前，气压会下降。据此，他成功地预报了1660年的一次严重风暴。

可见，大气压会随着某些因素的变化而变化，气压计在某些领域有着重要的应用价值，这大大推动了气压计的研制工作。

有人对托里拆利的气压计进行改进，制成虹吸气压计；有人将气压计管子制成倾斜上升状或螺旋上升状，使得大气压的微小变化能够引起水银柱实现较大位移；有人将显微镜和测微计应用到气压计上……未来，还将有更精确、更实用、更美观的气压计问世！