馬德保半球實驗

基本內容

馬德堡半球（德語：Magdeburger Halbkugeln），亦作馬格德堡半球，是1654年時，當時的馬德堡市長奧托·馮·格里克于羅馬帝國的雷根斯堡（今德國雷根斯堡）進行的一項科學實驗，目的是為了證明真空的存在。而此實驗也因居里克的職銜而被稱為“馬德堡半球”實驗。當年的進行實驗的兩個半球仍保存在慕尼黑的德意志博物館中。現時也有供教學用途的仿制品，用作示范氣壓的原理，它們的體積也比當年的半球小得多，把半球的空間抽真空，不需再用十多匹馬，有的只需四個人便可拉開。

人物概述　　在17世紀那個時候，德國有一個熱愛科學的市長，名叫奧托·馮·格里克．他是個博學多才的軍人，從小就喜歡聽聽伽利略的故事；愛好讀書，愛好科學；一直讀到萊比錫大學．1621年又到耶拿大學攻讀法律；1623年，再到萊頓大學鉆研數學和力學．他讀了三所大學，知識面很廣，上知天文，下識地理；什么數理、法律、哲學工程等等，無所不知，無所不通．因此，他能在軍旅中過活；又可在政界中立足；更能在科學界發言．他是1631年入伍，在軍隊中擔任軍械工程師，工作很出色．后來，投身政界，1646年當選為馬德堡市市長．無論在軍旅中，還是在市府內，都沒停止科學探索．

事跡

原由

1654年，他聽到托里拆利的事兒，又聽說還有許多人不相信大氣壓；還聽到有少數人在嘲笑托里拆利；再聽說雙方爭論得很激烈，互不相讓，針鋒相對．因此，格里克雖在遠離意大利的德國，但很抱不平，義憤填膺．

他匆匆忙忙找來玻璃管子和水銀，重新做托里拆利這個實驗，斷定這個實驗是準確無誤的；再將一個密封完好的木桶中的空氣抽走，木桶就“砰！”的一聲被大氣“壓”碎了！

有一天，他和助手做成兩個半球，直徑14英寸，即30多厘米，并請來一大隊人馬，在市郊做起“大型實驗”．

這年5月8日的這一天，美麗的馬德堡市風和日麗，晴空萬里，十分爽朗，一大批人圍在實驗場上，熙熙嚷嚷十分熱鬧．有的說這樣，有的說那樣；有的支持格里克，希望實驗成功；有的斷言實驗會失敗；人們在議論著，在爭論著；在預言著；還有的人一邊在大街小巷里往實驗場跑，一邊高聲大叫：

“市長演馬戲了！市長演馬戲了———”

格里克和助手當眾把這個黃銅的半球殼中間墊上橡皮圈；再把兩個半球殼灌滿水后合在一起；然后把水全部抽出，使球內形成真空；最后，把氣嘴上的龍頭擰緊封閉．這時，周圍的大氣把兩個半球緊緊地壓在一起．

格里克一揮手，四個馬夫牽來十六匹高頭大馬，在球的兩邊各拴四匹．格里克一聲令下，四個馬夫揚鞭催馬、背道而拉！好像在“拔河”似的．

“加油！加油！”實驗場上黑壓壓的人群一邊整齊地喊著，一邊打著拍子．

4個馬夫，16匹大馬，都搞得渾身是汗．但是，銅球仍是原封不動．格里克只好搖搖手暫停一下．

然后，左右兩隊，人馬倍增．馬夫們喝了些開水，擦擦頭額上的汗水，又在準備著第二次表現．

格里克再一揮手，實驗場上更是熱鬧非常．16匹大馬，死勁抗拉，八個馬夫在大聲吆喊，揮鞭催馬……

實驗的上的人群，更是伸長脖子，一個勁兒地看著，不時地發出“嘩！嘩！”的響聲．

突然，“啪！”的一聲巨響，銅球分開成原來的兩半，格里克舉起這兩個重重的半球自豪地向大家高聲宣告：

“先生們！女士們！市民們！你們該相信了吧！大氣壓是有的，大氣壓力是大得這樣厲害！這么驚人！……”

原理

實驗結束后，仍有些人不理解這兩個半球為什么拉不開，七嘴八舌地問他，他又耐心地作著詳盡的解釋：“平時，我們將兩個半球緊密合攏，無須用力，就會分開．這是因為球內球外都有大氣壓力的作用；相互抵消平衡了．好像沒有大氣作用似的．今天，我把它抽成真空后，球內沒有向外的大氣壓力了，只有球外大氣緊緊地壓住這兩個半球……”．

通過這次“大型實驗”，人們都終于相信有真空；有大氣；大氣有壓力；大氣壓很驚人，但是，為了這次實驗，格里克市長竟花費了4千英鎊．

社會評價

今天，人們可以在慕尼黑的德意志博物館看到這個實驗的原始“設備”，也就是那兩個半球。世紀之交時，馬德堡市在當時的德國園林博覽會場地內建起了一座“千年塔”，里面也放了兩個半球，以紀念格里克，不過是復制品了。

為了紀念這位老市長，馬德堡人在老市政廳旁的小廣場上豎起了他的雕像，還用他來為年輕的馬德堡大學命名。

結論

馬德堡半球實驗證明：大氣壓力是非常強大的。實驗中，將兩個半球內的空氣抽掉，使球內的空氣粒子的數量減少， 下降。球外的大氣便把兩個半球緊壓在一起，因此就不容易分開了。抽掉越多，壓力越大。