Техника - молодёжи 1938-06, страница 24

MI уст О Таi

з. элш

Рисунки Л. СМЕХОВА

Доктор Арк-Синус по вторил опыт древнегреческих естествоиспытателей, доказывающий, что «природа не терпит пустоты». Яо ow we остановился на этом примитивном опыте, а решил разобрать вопрос до конца.

Опыт Торичелли убедил Арк-Синуса в том, что древние заблуждались. Но действительно ли над ртутью в трубке ничего нет? Над этим вопросом глубокомысленному доктору, когда пройдет его первый восторг, придется подумать.

Даже над водой доктор Арк-Синус сумел получить пустоту, хотя для этого ему пришлось тянуть поршень уже на Ю м. Аристотель ошибался: поднятие воды объясняется не «боязнью пустоты», а давлением атмосферы.

Пустота, которой пользуются в технике и при опытах в физике, называется вакуумом. Фраза эта кажется, на первый взгляд, парадоксальной. Как это можно пользоваться пустотой, да еще в технике? Оказывается, можно и даже необходимо. Без вакуума и вакуумных приборов не было бы электрических лампочек, современных радиоустановок, рентгеновских трубок, усовершенствованных термосов и еще многого другого. Без вакуума невозможно было бы сделать целый ряд очень важных научных открытий, и о многих явлениях природы мы бы не имели никакого представления.

Вопрос о возможности существования пустоты возник на самой заре пауки. Много спорили между собой об этом греческие философы. Простой опыт, проделанный без сложной аппаратуры и длинных вычислений, прекратил все споры. Опустили в воду трубку с хорошо пригнанным поршнем, подняли поршень и убедились, что вода, хотя никто ее не тянул и не толкал, поднялась вслед за поршнем. Этот опыт и другие примитивные наблюдения привели древнегреческих философов (а философом тогда назывался всякий человек, изучавший природу) к выводу, записанному у Аристотеля: «Природа не терпит пустоты».

Много столетий в науке господствовал авторитет Аристотеля, много столетий это положение казалось незыблемым. Даже великий Галилей, опровергший немало ложных аристотелевских истин, строил свою теорию упругости, считая, что существует «сила боязни пустоты». Но этой «силе» осталось уже недолго существовать.

Ученик Галилея, Торичелли, решил повторить старый опыт, но не с водой, а с жидкостью, в 13,6 раза тяжелее воды — со ртутью. Он наполнил ртутью длинную, запаянную с одного конца стеклянную трубку и опустил ее открытый конец в чашечку с ртутью. Первый раз природа не побоялась пустоты: ртуть опустилась до уровня 76 см, оставив вверху трубочки пустое место.

Вначале получение пустоты считали возможным только в опытах такого типа, и пространство над ртутью получило название «торичеллиевой пустоты». Оказалось, что торичеллиеву пустоту можно получить и над водой, только поршень надо поднимать не на 76 см, а в 13,6 раза выше, т. е* примерно на io м. Очевидно, что подъем воды и подъем ртути вызывались одной и той же силой,— силой давления атмосферы на открытую поверхность жидкости. При одном и том же давлении высота столба жидкости зависит от ее плотности.

Но действительно ли над жидкостью ничего нет? Очевидно, Торичелли считал так: ртуть опустилась, а воздух в трубку попасть не мог, значит, там, где раньше была ртуть, появилась пустота, вакуум. Но мы теперь хорошо знаем, что над всякой жидкостью в торичеллиевой пустоте существуют пары этой жидкости, давление которых зависит только от температуры. Пар давит на стенки сосуда потому, что ин состоит из непрерывно движущихся молекул, сталкивающихся между собой и со стенками. Число молекул в 1 куб. см газа при нормальных температуре и давлении невероятно велико. При 0° и давлении 760 мм оно равно 21,7 X Ю¹®. Если

Чясло молекул в 1 куб. см газа при 0° и 760 мм давления равно 2,7 X 10**. Доктор Арк-Синус пытался их пересчитать, выкладывая по 100 молекул на 1 мм, он протягивал получающуюся нить между Землей и Солнцем. Вряд ли ему удастся довести это дело до конца, но он, во всяком случае, уже убедился, сколь велико это число.

22