[shano]

14.01.2014 в 22:26

Пишет  Lea Aileen:

Предсказатель погоды
Барометр - родственник термометра, и его главное предназначение – предсказывать погоду. Однако изобретение барометра было продиктовано совсем другими потребностями: человек возжелал… измерить пустоту. Дело в том, что в конце XVI века, то есть в то время, когда идея барометра еще только зарождалась в голове Галилео Галилея и его учеников, люди считали, что природа боится пустоты.

Этим законом еще со времен Аристотеля объясняли множество физических явлений. Например, стрела, выпущенная из лука, летит потому, что ее толкает воздух, устремляющийся в образующуюся сзади пустоту. Однако в 1595 году великий Галилей был поставлен в тупик простым фактом — насосы не поднимают воду с глубины, превышающей 10 метров. Не найдя ответа на этот вопрос, он отшутился в духе своего времени: очевидно, природа боится пустоты до высоты 10 метров.
Над решением этой задачки продолжили ломать головы два его лучших ученика — Эванджелиста Торричелли и Винченцо Вивиани. Торричелли решил проверить, до какой высоты будет «бояться пустоты» ртуть. С этой целью он взял стеклянную трубку длиной около метра и заполнил ее ртутью. Один конец он закрыл пальцем, а второй опустил в сосуд с ртутью. Ртуть стала опускаться и остановилась на высоте 760 миллиметров. С этого момента ведет свое начало понятие нормального атмосферного давления. Но, понаблюдав за уровнем ртути в трубке, ученые заметили, что все-таки он изменяется. Торричелли высказал верное объяснение причины это го явления: атмосфера давит на поверхность ртути в сосуде, а давление столба ртути уравновешивает атмосферное давление. А последнее ведь тоже может изменяться. Надо сказать, что это было революционным откровением, поскольку во времена Галилея идея о том, что воздух может давить на землю, казалась весьма дикой.
Однако многие ученые продолжали думать, что причина всего в природном страхе пустоты. Ведь в закрытом конце барометрической трубки при опускании ртути образуется вакуум — «торричеллиева пустота». Может быть, эта пустота как раз и удерживает столбик жидкости?
Окончательно разрушили доводы сторонников всесилия пустоты опыты с вакуумом, которые провел немецкий физик XVII столетия Отто фон Герике. Герике по сути и придумал первый барометр. Он похож на опытные образцы Галилея, но снабжен длинной трубкой. И в отличие от прибора Галилея, от аппарата Герике был откачан воздух, так что вода заполняла не только эту длинную трубку, но и часть шара. Барометр изобретательного немца был прикреплен к стене дома, а давление воздуха в нем отмечалось на шкале, на которую указывал пальцем деревянный человечек, плававший в стеклянном шаре.
Собственно, Отто фон Герике стал первым ученым, который систематически измерял атмосферное давление и пытался установить связь между изменениями этого давления и погодой. Примечательно, что своего плавающего человечка сам Герике называл «вечным двигателем». После всех этих экспериментов до появления современного барометра оставалось уже немного. Под влиянием работ фон Герике эксперименты с измерением давления продолжил в том же XVII веке английский ученый Роберт Бойль. Он предложил использовать в Англии ртутные барометры — стандартные трубки, заполненные ртутью, с вакуумом в верхней части. В 1665 году Бойль назвал свой новый прибор барометром.
Его помощник Роберт Хук усовершенствовал форму прибора и начал создавать барометры в форме колеса или банджо. Кроме того, он разработал шкалу барометра, где низкое давление соответствовало дождю и шторму, а высокое — хорошей и сухой погоде. Такие барометры стали выпускать в 80-х годах XVII века. Сохранившиеся образцы этих аппаратов конца XVII — начала XVIII столетий выполнены целиком из дерева или отделаны под орех. Торговцы называли их «изобретение Торричелли». Как правило, это были настенные барометры. Но в первом десятилеии XVIII века английский часовщик Дэниель Куэр создал элегантный настольный барометр с вертикальной трубкой в корпусе из слоновой кости с четырьмя короткими ножками. Когда Чарлз Дарвин в 30-х годах XIX века совершал путешествие в Южную Америку, капитаном корабля «Бигль», на котором он плыл, был лейтенант Роберт Фицрой. Впоследствии Фицрой стал адмиралом и основоположником метеорологической службы в Великобритании. Он создал барометр, носящий его имя, — с печатной бумажной шкалой и «указаниями», как предсказывать погоду. Эти барометры Фицроя в дубовом корпусе с резной верхней частью в готическом стиле Викторианской эпохи ныне можно встретить уже только в музеях или в антикварных лавках.
Ртутные барометры были очень точны, но при этом чрезвычайно массивны и не подходили для путешествий. Поэтому еще в 1698 году знаменитый немецкий философ и ученый Готфрид фон Лейбниц изобрел специальный портативный барометр. Это был барометр нового типа: в нем не было жидкости. Отсюда и происходит его название — «анероид», что по-гречески означает «безводный». Анероид показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой созда¬но разрежение. При понижении атмосферного давления коробка слегка расширяется, а при повышении — сжимается и воздействует на прикрепленную к ней пружину. На шкале анероида могут быть сделаны надписи — «дождь», «переменно», «ясно», «великая сушь». Все это, как вы понимаете, указывает на текущие погодные условия.
В барометре, как в приборе, измеряющем нечто невидимое глазу — какой-то вес воздуха, есть что-то таинственное. И, пожалуй, неспроста в знаменитой сказке про муми-троллей финской писательницы Туве Янссон анероидному барометру поклоняются таинственные зверюшки — хатифнатты.
Изобретение термометра и барометра стало шагом к овладению вожделенным искусством предсказывать будущее. Ну, хотя бы в области погоды.

Автор статьи не указан
Журнал "Читаем вместе". - 2013. - №11. - С.41