バロメーターの歴史と科学：エヴァンジェリスタ・トリチェリが大気圧測定を革命化した方法

要約：

このブログ記事では、天気予報士や科学者にとって不可欠な、気圧を測定するための器具であるバロメーターの歴史と科学について説明します。記事では、真空の存在に関する論争とアリストテレスの理論について触れた後、エヴァンジェリスタ・トリチェリによるバロメーターの発明について詳しく説明します。水の代わりに水銀を使用したトリチェリの実験は、水位がさらに下がらない唯一の要因が気圧であることを示し、この発見は大気圧測定を革命化しました。

バロメーターはどのようにして生まれたか？
アリストテレスの真空に関する理論とは？
エヴァンジェリスタ・トリチェリとは？
トリチェリはどのようにバロメーターを革新したのか？
水銀バロメーターの代わりに何が使われるようになったのか？

はじめに：

バロメーターは、気圧を測定するための器具であり、天気予報士や科学者にとって最も重要なツールの1つです。バロメーターの歴史とその仕組みは魅力的であり、長年にわたる考えや信念に挑戦して、画期的な発見をすることができることを証明しています。

Q&A:

バロメーターはどのようにして生まれたか？

バロメーターは、イタリアの鉱夫たちが1600年代初頭に直面した問題に起因します。彼らは、ポンプで水を10.3メートルまでしか上げることができないことがわかり、水がどのようにして空間を埋めるのかが問題になりました。ガリレオ・ガリレイを含む一部の科学者は、パイプから空気を吸い出すことで、水が空間を埋めることができると提案しましたが、その力は限られており、10.3メートル以上の水を持ち上げることはできませんでした。真空の存在に関するこの論争は、ガスパロ・ベルティが直接真空を作成することで可能であることを証明する簡単な実験を行ったことによって導かれました。長い管に水を入れ、両端をふさぎ、管の底部を開け、水を流し込んで水位を10.3メートルに保ち、上部に隙間があり、空気が管に入っていない状態で、ベルティは安定した真空を直接作成することに成功しました。

アリストテレスの真空に関する理論とは？

アリストテレスは、「自然は真空を嫌う」という有名な言葉を信じており、物質が存在しない空間の真空は、周囲の物質がすぐに埋めるため存在しないと考えていました。この真空の不可能性に関する理論は、日常生活では真実であるように思われ、ガスパロ・ベルティが2,000年近くにわたって疑問を投げかけることがなかった理由となりました。

エヴァンジェリスタ・トリチェリとは？

エヴァンジェリスタ・トリチェリは、ガリレオ・ガリレイの若い弟子であり友人であり、ベルティの実験で水位がさらに下がらない唯一の要因が気圧であることを示すことができる唯一のものが水に接触している空気であると信じていました。ガリレオや他の多くの人々が従来、大気中の空気に重さがなく、圧力がないと考えていたにもかかわらず、トリチェリは水の代わりに水銀を使用して実験を行い、プールの周囲にある空気の重さが水位に影響を与えることを証明しました。

トリチェリはどのようにバロメーターを革新したのか？

トリチェリの水銀を使用した実験により、大気が届く範囲内のすべてのものに重さを与える原理に基づく新しい種類の真空バロメーターが発明されました。要するに、トリチェリは水銀温度計を作り、水銀の上の空間を真空室として利用し、大気圧を利用して水銀を管の中で上昇させました。その結果、水銀バロメーターが誕生し、欧州で水銀の有毒性による使用制限が生じるまで、大気圧を測定するための最も一般的な方法の1つとなりました。