马德堡半球实验是谁提出的,马德堡半球实验对后世的影响
chanong
|1654年,马格德堡市长进行了一项科学实验,证明了大气压的存在。他将两个黄铜半球装满水,并将它们靠拢。水全部排干后,十六匹马分成两组拉。不管我把鞭子举得有多高,把马挪得多高,左右两侧的黄铜半球最终都没有打开。
马格德堡半球实验取得了巨大成功;有人认为,正是因为马特保的实验,随后发明和设计了各种蒸汽机(汽轮机),人类工业才突飞猛进。那么马格德堡半球实验真的那么重要吗?马格德堡半球实验让世界相信了大气压力的存在,但这也是人类第一次成功利用大气压力进行工作。然而,证明大气压存在的并不是马格德堡半球实验。马格德堡半球实验并不是人类第一次成功利用大气压进行工作。事实上,人类的呼吸和古代的“拔罐”练**都反映了大气压力的存在,可以用来做功。
古人的拔罐过程其实和打开马格德堡半球并没有本质上的区别。然而后者却证明气压的威力远远超出了人类的想象,对人类的心灵有着极其震撼的作用。此外,拔火罐并不是中国古代独有的。基本上,古代文明有一定的可能性通过拔罐来发现大气压的存在。
古代欧洲和古印度文明都使用拔罐。当然这不是本次回答的重点。如果你有兴趣,可以自己学**一下。当然,仅限于古人的认识,但人们就像没有学过系统科学的孩子一样,很可能认为拔火罐有吸力,而不是大气压。例如,拔罐在中国古代也被称为吸盘术。事实上,在马格德堡半球实验之前,物理学界就普遍认识到大气压的客观存在。比如,现代科学之父伽利略就被教会迫害致死,但他却用望远镜观察了宇宙万物,彻底改变了人们对物质的看法。
伽利略·伽利莱(1564年2月15日—1642年1月8日)伽利略的科学体系也帮助我们了解大气层和“真空”。他发明了一种开放式液体温度计,几乎是温度计和气压计的结合体。他还发现水泵无法抽水超过10米。
现代人制作的伽利略温度计伽利略并没有完全了解大气压力,但他的弟子托里拆利已经对大气压力有了深刻的了解,并拒绝了伽利略提出的真空力,并于1644年与维维亚尼合作发明了温度计。水银气压计。
托里拆利和水星气压计1647年,帕斯卡根据托里拆利的理论进行了多项验证性实验,轰动了整个巴黎。 1648年,帕斯卡通过测量不同高度的大气压,发现了大气压定律。大约在这个时候,他发明了注射器、液压机,并改进了托里拆利的气压计。到1651 年,帕斯卡能够利用大气压力来预测天气。
此时,帕斯卡已经让学术界对大气压有了近乎全面的认识。 1654年发生的马格德堡半球实验,实际上是一次史无前例的大规模科学传播事件。这个实验将学术界新发现的知识直接传播给人们。通过反直觉的操纵,人们的“三种看待方式”被彻底颠覆。马格德堡半球实验必将帮助人们综合利用大气压力。但即使没有马格德堡半球实验,蒸汽机的出现也是不可避免的,只是时间问题。如果没有马格德堡半球实验,肯定“有可能”限制人们通过气动原理用——做更多事情的想象力。
例如,如果你无法想到移动机器所需的气压,就很难有动力发明蒸汽机。尽管想象力可能有限,但这并不能阻止人们想象事物。公元前100年,亚历山大的英雄利用蒸汽发明了蒸汽碗。
中国古代的孔明灯、旋转灯就是“气”最简单的用途。
1679年,法国物理学家帕潘发明了高压锅,发现了巨大的蒸汽压力,并利用蒸汽推动活塞。马格德堡半球实验23 年后,巴潘将活塞添加到蒸汽中。然而,帕潘作为物理学家的行为是基于他的前辈伽利略、托里切利、帕斯卡等人的科学发现,与马格德堡半球实验关系不大。即使你不知道气压的威力,迟早你也会意识到蒸汽的巨大力量。
这可能有点令人困惑,就像你不需要了解风的本质就知道,当强风吹来时,它的威力会非常大。蒸汽有动力,与客观的大气压相比,前者对于大众来说是极其直观的。即使您对气压没有深入的了解,您也可以理解火燃烧时水蒸气会产生强大推力的简单想法。事实上,这就是大气压被发现之前人们的想法。至少可以说,没有伽利略、托里拆利、帕斯卡和其他人对我们对大气的理解的贡献。如果机械技术发展到一定程度,出现了“通过燃烧火对水蒸气产生强大推力”的概念,就会有人把它融入到实验中。
帕潘发明的高压锅是利用蒸汽来推动活塞,这被认为完全是基于“燃烧火以产生强大的蒸汽推力”的动机。 14世纪,意大利佛罗伦萨市已经有了水力电锤,拥有300多家羊毛公司和3万名工人。从15 世纪到6 世纪,德国已经有了可以进行深部采矿的马力和水力泵。只有当机械技术发展到一定程度后,人类才有了利用蒸汽动力的技术基础。 17世纪末,帕潘能够制造出蒸汽机的模型,但当时的机械技术还不足以支持真正高效的蒸汽机。经过近100年的发展,瓦特不断发明:
分离式冷凝器、气缸外保温层、油润滑活塞、行星齿轮、平行运动连杆机构、离心调速器、节流阀、压力表等。
瓦特工业蒸汽机的发明不仅是对蒸汽动力和强大气压的认识,也是人类100年机械技术的积累。即使气压从未被发现,对蒸汽本身的了解也足以让早期资本产生强烈的扩张需求,促使物理学家对蒸汽进行实验,最终导致蒸汽机的发明,我可以这么说。因此,马格德堡半球实验本身的重要性就在于它在科学传播方面的典范意义。然而,物理学家对蒸汽的尝试收效甚微。即使气压从未被发现,也只能推迟而不是阻止蒸汽机的出现。如果我们假设蒸汽机从未被发明过怎么办? 假设气动、蒸汽、内燃机相关的科技树都焊接好了,那么科技树还是有发展方向的。
对静电的深入了解可以追溯到18 世纪,但确实存在一些可能性。电的客观存在,使人们很早就认识到,可以不依靠先进的科学技术来生产电力。在没有蒸汽革命的飞机上,在特定的时间线上总会有一个富兰克林二世,它明白闪电和摩擦电流本质上是完全相同的东西。发现电磁感应的法拉2号也出现了。 Truss II,理想交流系统的发明。
随着电磁理论的发展和成熟,相关的电磁实验迟早会带动机械技术的发展。通过水力机械的生产线,水力交流发电自然而然地被发明了。当然,蒸汽机的缺席会严重影响火力发电的出现,但技术树将转向半导体热力电机,最终将彻底解决火力发电的问题。内燃机的缺席将严重影响汽车、飞机、轮船的面貌,但纯电力机车迟早会被发明。一般来说,人类科技可以夸耀落后200到500年的蒸汽革命,然后直接进入电力时代。然而,如果没有内燃机,将会严重影响远洋船舶和飞机的外观,并对全球的交流和发展产生重大影响。因此,进入电力时代后,没有内燃机的人类社会初期发展会比较缓慢。但一旦锂电池、高铁、电力机车、核电等技术达到一定水平,没有内燃机的束缚将被彻底解除。也就是说,——科技树是一棵枝繁叶茂的大树,而蒸汽机和内燃机并不是科技树的根,而只是又大又粗的树枝。当大树枝被砍掉时,树木在早期会受到严重影响,但树木的其他部分由于吲哚乙酸的变化而可以迅速生长。 (在没有蒸汽或内燃机的情况下,进入电力革命将促使电力的发展和应用向更高水平发展。)关于大气压的发现,蒸汽革命可能会对大面积产生影响。但是,这不会决定这个领域的生存。马格德堡半球实验只是为了刺激分支的诞生。当然,如果没有马格德堡半球实验,由于混沌现象,今天的世界将会大不相同。马格德堡半球实验是科技史上曾经飞过一次的蝴蝶。








