開辟壓力計量和真空計量新領(lǐng)域的美妙四重奏5----帕斯卡更上一層樓

法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家帕斯卡(1623年-1662年)在許多領(lǐng)域都有重要貢獻。例如，他在1653年首先發(fā)現(xiàn)液體壓力的規(guī)律:“當外力作用于液體表面所產(chǎn)生的壓力(壓強)，傳播到液體中任何方向，其強度保持不變。”這一規(guī)律同樣適用于氣體。它是壓力計量所依據(jù)的基本原理。

帕斯卡在聽說托里拆利的實驗后，立即意識到該實驗的重要意義。他于1646年幾次重復(fù)托里拆利實驗，均獲得成功。托里拆利的實驗發(fā)表以后，人們承認他的實驗本身，但并不認可他提出的玻璃管內(nèi)水銀柱上方是真空的說法。帕斯卡根據(jù)自己更多的實驗結(jié)果和理論分析，在1647年出版的《關(guān)于真空的新實驗》一書中指出，托里拆利的實驗中管上方出現(xiàn)的確實是真空。

帕斯卡從水力學(xué)和流體靜力學(xué)中知道，流體壓強是從下到上逐漸減少的，大氣壓力應(yīng)該也會隨著高度的增加而降低。為此他在屋內(nèi)用桌椅搭成階梯做實驗，但水銀柱并沒有表現(xiàn)出明顯變化。他想到了高山，但他自幼病弱，不能爬山，因此他委托姐夫替自己完成實驗。1648年9月19日他的姐姐和姐夫抽空到多姆山郊游，用托里拆利氣壓計在多姆山的不同高度做了測試，測試結(jié)果表明，在山頂處水銀柱長度比在山腳處短了8.5厘米。帕斯卡非常滿意，又在教堂塔樓做了對比測量，結(jié)果是有差別但不明顯。他進而推想：如果說在圍繞著地球的空氣海洋里，壓力從下向上逐漸減少，那么，一個合理的推論就是：大氣層外必是真空，從而否定了笛卡爾“整個空間充滿物質(zhì)”的論點。隨后他將實驗結(jié)果公諸于世，并產(chǎn)生了借助氣壓計測量高度的想法，這就是高度計的原理[。

在我們現(xiàn)在普遍使用的國際單位制（SI）中，壓力的法定計量單位是帕斯卡，國際符號為Pa，就是為了紀念帕斯卡研究大氣壓所做出的貢獻。（郭天太供稿）