真空の発明者

概要：

17世紀初頭、イタリアの科学者たちは、物質が存在しない空間である真空が存在しないとする古代哲学者の理論に疑問を持ちました。エヴァンジェリスタ・トリチェリの水と水銀の実験は、大気圧が閉じた管から水や水銀が落ちないようにする原因であることを示しました。この発明は、気圧を測定するための計器であるバロメーターの基礎となり、極端な気象現象を予測するのに役立ちます。

古代哲学者の信念が真空とバロメーターの発明を妨げた理由は何か？
ガリレオが真空について提唱したアイデアとガスパロ・ベルティの実験は何か？
ガスパロ・ベルティはどのようにして安定した真空を水で作り出したのか？
エヴァンジェリスタ・トリチェリは、なぜ閉じた管から水が落ちないのは大気圧のせいだと考えたのか？
トリチェリの水銀の実験はどのように彼の理論を確認したのか？
トリチェリの発明はどのようにしてバロメーターの基礎となったのか？
ヨーロッパで水銀バロメーターの生産が停止された理由は何か？

古代哲学者の信念が真空とバロメーターの発明を妨げた理由は何か？

真空の不可能性に対する信念は、17世紀まで約2,000年間続きました。イタリアの鉱夫たちは、彼らのポンプが10.3メートル以上の高さの水を上げることができないという深刻な問題に直面しました。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、水が空いた部分を埋めることができると提案しました。しかし、真空が存在するというアイデア自体はまだ議論の的でした。

ガリレオが真空について提唱したアイデアとガスパロ・ベルティの実験は何か？

ガリレオ・ガリレイは、10.3メートルの水を持ち上げることができる限られた力を説明するために、パイプから空気を吸い出すことで水が空いた部分を埋めると提案しました。空の空間が水に対して何らかの不思議な力を発揮するというこのアイデアは興奮を呼び、チャールズ・ベルティはそれが可能であることを示すために、単純で素晴らしい実験を行うことにしました。

ガスパロ・ベルティはどのようにして安定した真空を水で作り出したのか？

ガスパロ・ベルティは、長い管に水を注ぎ、両端をプラグで塞いで、浅いプールに立てかけました。底部を開けると、水が盆に流れ出し、管に残った水のレベルが10.3メートルになり、上部に隙間ができました。空気が管に入らないため、ベルティは直接安定した真空を作り出すことに成功し、それが可能であることを実証しました。

エヴァンジェリスタ・トリチェリは、なぜ閉じた管から水が落ちないのは大気圧のせいだと考えたのか？

ガリレオの若い弟子で友人であるエヴァンジェリスタ・トリチェリは、問題を別の角度から見ることにしました。彼は管の中の空いたスペースに焦点を当てる代わりに、水に影響を与えているものは何かと自問しました。水と接触しているのはプールを囲む空気だけであるため、彼はこの空気の圧力が管内の水位がさらに下がるのを防いでいる唯一のものであると信じました。

トリチェリの水銀の実験はどのように彼の理論を確認したのか？

トリチェリは、水の代わりに水銀を使用してベルティの実験を繰り返しました。水よりも密度が高いため、水銀はより遠くまで落ち、水銀柱は約76センチしかなく、よりコンパクトな計器を作ることができました。トリチェリの水銀バロメーターは、閉じた管内の水銀柱の重量を支えるのは大気圧であることを示しました。実験のバリエーションでは、2本の管を使用し、両方の管の水銀のレベルが同じでした。