Горизонты техники для детей, 1974 №9 - [2]

— Как это так? — заволновался мастер. — Столько работы впустую? Ведь все сделано, как надо!

— Я предупреждал вас, что если вода находится глубоко, то насос не выкачает ее на поверхность.

Сказав это, монах пошел прочь, оставив расстроенного мастера и ошеломленных работников.

Маленький Эванджелиста не отпускал дядину руку. Как только они вышли за ворота, он воскликнул:

— Почему так происходит, дядя? Разве этот насос не откачивает воздух из цилиндра? Разве там не образуется пустота? Ведь природа не терпит пустоты! Почему же этот насос не работает?

Отец Торричелли поднял голову, задумчиво поглядел вдаль и произнес:

— Не знаю. Никто этого не знает. Одно могу тебе сказать: если вода находится глубже 32 футов[1], насос не поднимает ее на поверхность. И хотя природа боится пустоты, делу это не поможет.

* * *

— Эванджелиста, Эванджелиста!

Юноша спускался по ступенькам

Римского университета. Друг помахал ему издали рукой.

— Я здесь, Альфонсо.

— Эванджелиста, посмотри-ка! Я получил письмо. Знаешь от кого? — От самого Галилея, который приходится родственником моей матери. Верно, это письмо написано под его диктовку. Ведь он почти ослеп и очень слаб здоровьем после приговора Святой инквизиции, пославшей его на смерть. И все же он не оставляет своих занятий, следит за тем, что происходит в науке. Он попросил прочитать ему твой трактат «О движении тяжелых тел», а теперь хочет, чтобы ты приехал к нему в Арчетри.

— Это большая честь, Альфонсо, работать с таким человеком! — произнес Торричелли.

— Ты должен поспешить с отъездом, Эванджелиста, — отозвался друг. — Галилею уже 78 лет, и здоровье у него сильно подорвано.

Несколько лет спустя Эванджелиста Торричелли не раз сожалел, что слишком поздно приехал к великому ученому, лишь за три месяца до его кончины. В памяти молодого естествоиспытателя навсегда сохранился светлый образ Галилея — неутомимого искателя истины.

Теперь Торричелли был придворным физиком и математиком герцога Флоренции. Он продолжал опыты Галилея, изготовлял микроскопы, шлифовал линзы, однако больше всего его занимали эксперименты с проточной водой. Одна мысль неотступно преследовала его, но ему не с кем было поделиться своими догадками. Наконец, в начале 1644 года, после многократных просьб и приглашений, к нему в гости приехал друг юношеских лет, физик Альфонсо Борелли.

— Значит, ты считаешь, Эванджелиста, что у воздуха есть вес? — произнес Альфонсо, выслушав рассказ приятеля.

— У этого воздуха, который покоится сейчас на моей ладони? Положи на нее перышко, и я почувствую его вес, но воздух?!

— Просто мы с рождения привыкли к его давлению, — ответил Торричелли. — Впрочем, еще древние греки предполагали, что воздух обладает тяжестью, однако не нашли подтверждения своим догадкам.

— А у тебя оно есть?

— Есть.

— Любопытно.

— Пойдем ко мне в лабораторию. Сам убедишься в этом.

Альфонсо поспешил за другом. Он ожидал увидеть какие-нибудь сложные приборы и из ряда вон выходящие опыты. Но ничего подобного не произошло. Торричелли взял с полки плоскую чашу и наполнил ее ртутью, потом вынул из ящика стеклянную трубку, закрытую с одной стороны, которую также наполнил ртутью. Затем он заткнул ее пальцем, перевернул трубку отверстием книзу и осторожно опустил в чашу с ртутью.

— Выльется! — воскликнул Борелли.

Но ртуть в трубке лишь немного опустилась, а над ней образовалась пустота.

— Эта чаша и трубка — своего рода сообщающиеся сосуды, не так ли? — сказал Торричелли. — Только в сообщающихся сосудах жидкость находится на одинаковом уровне.

Борелли неотрывно смотрел на ртутный столб.

— Разреши мне повторить этот опыт, — попросил он.

— Сделай одолжение. Только сначала измерь высоту ртутного столба в трубке.

— Два фута с четвертью[2], — произнес Борелли.

— А теперь возьми другой сосуд и сделай то же самое.

Альфонсо в точности повторил опыт. И у него высота ртутного столба равнялась двум с четвертью футам. Сколько раз друзья ни повторяли опыт, результат оставался неизменным.

— Как ты это объясняешь? — спросил Борелли, не скрывая своего изумления. — И что здесь общего с весом воздуха?

— Послушай. Над сосудом с ртутью находится очень высокий столб воздуха, идущий к верхним слоям атмосферы. Этот воздушный столб давит на ртуть в чаше, как и на все вокруг нас. Но когда я переворачиваю трубку отверстием вниз, и немного ртути вытекает из нее в чашу, то над ртутью в трубке воздуха уже нет, ведь он не мог туда попасть. Там — пустота. Столб воздуха, который давит на поверхность ртути в чаше, приводит к тому, что она, в свою очередь, давит на ртуть в трубке и не дает ей вытечь. Воздух всегда примерно одинаково давит на поверхность ртути в чаше, и ртутный столб сегодня получался у нас все время одинаковой высоты.

— Что означают твои слова «всегда примерно одинаково?»

— Давление сегодня, в этой комнате, не меняется. Но если бы мы поднялись с нашими приборами на очень высокую гору, то там столб воздуха будет ниже, а это значит, что давление понизится и ртутный столб также уменьшится. То же самое происходит, как я убедился, и в жаркие дни. Вероятно, сухой воздух более тяжелый, потому что столбик ртути Иурет кверху, а при влажном воздухе он опускается.