Fw: [問卦] 為什麼馬德堡半球要用左右一堆馬拉阿?

[jfsu (水精靈)]

※ [本文轉錄自 Gossiping 看板 #1QJv4eMo ]

作者: jfsu (水精靈)
標題: Re: [問卦] 為什麼馬德堡半球要用左右一堆馬拉阿?
時間: Fri Jan  5 22:52:19 2018

※ 引述《s3122762120 ((づ′・ω・）づ)》之銘言：
: 馬德堡半球是人類為了展示大氣壓力有多大
: 在兩個半球中間抽真空所弄出來的東西
: 他們還在左右各擺八匹馬去拉那個球才拉開
: 可是力學不是告訴我們
: 作用力=反作用力
: 所以我說為什麼不把另一端綁在牆上
: 要用左右各八匹馬去拉阿
: 這樣不是可以省下八匹馬嗎
: 有沒有馬德堡半球實驗的八卦

關於你的問題，我放在文末。

馬拉銅球的實驗如果不夠看，那就換成馬拉列車好了。不過，當時還沒有火車就是了。

Anyway，就科普教育的觀點而言，馬拉銅球的實驗可以說是科學史上第一個以直觀
的形式，向一般大眾demo出感官經驗之外的自然現象，生動而有力地證明了大氣壓力
的存在是很強der。

再進入主題前，先來說說格里克（Otto von Guericke, 1602－1686）這個人。
出生在馬德堡市（Magdeburg）的他19歲時，到耶拿大學攻讀法律，2年後，轉到
萊頓大學學習數學和力學。天文、物理、數學、文學、法律與工程等學科，都有
所研究，是個博學的人。

畢業後，他投身軍旅，擔任工程師，但因戰爭的關係而淪為戰俘，家鄉也因戰火而
幾成廢墟，居民僅剩不到原先的2成。他歷劫歸來後，便離開軍隊，積極投入故鄉的
重建工作。在他44歲時，他被選為馬德堡市市長。閒暇時，仍是從事他最喜愛的
科學研究。

1643年，托里切利（Evangelista Torricelli, 1608-1647)進行了在科學史上最有名
的真空實驗。他用水銀氣壓計證明了大氣壓力的存在，並在水銀計上方製造出
真空狀態(劍心的天翔龍閃砍完後會產生真空狀態，也滿厲害的啊～)。這段真空被
後人稱為「托里切利真空」，而用來實驗的玻璃管也被叫作「托里切利管」。

不過，當時一般人根本難以想像何謂真空，加上亞里斯多德「自然害怕真空」的謬論
影響，因而許多人對於大氣壓力也仍半信半疑。但仍是有不少人看了真空實驗之後，
競相仿傚，就像蛋塔、夾娃娃熱潮一樣。消息傳到格里克耳中，醉心於科學的他暫時
放下繁重的公務，研究起托里切利的實驗。

他把密封好的木桶抽出空氣，結果轟的一聲，木桶炸成了碎片(實際上是大氣壓力
壓碎了木桶)；他改用銅片做成球殼，進行同樣的實驗，發現球殼竟然被壓扁了。
經由一連串的實驗與研究，他確信大氣壓力是普遍存在的。為了消除人們對於
大氣壓力的懷疑，於其舉辦徵文比賽或是發放大氣壓力學習小卡，他決定自掏腰包
4000英磅，來進行一次科學的「遊戲」。

1654年，神聖羅馬帝國的雷根斯堡（Regensburg）廣場萬頭鑽動，人們議論紛紛，
奔相走告，連國王和貴族們都趕來，大家都好奇地等著看來自易北河畔的馬德堡
市長要變什麼把戲。

格里克走到廣場中央，他和助手把兩個精心製做、直徑約20英寸的空心半球殼
合在一起，在不作任何焊接之下，中間接合處放置一張浸了油的環形皮革以確保密合。
接著在一個半球上裝一了一個活門，可以接上抽氣筒，把球內的空氣抽出來。
然後格里克將兩根粗繩綁在半球兩邊的環上，揮招叫來兩名壯漢一邊一個拔起河來。

只不過，無論這兩位大力士使盡吃奶的力氣，也拉不開兩個半球，人們簡直不敢相信
這球竟然是如此的Magic～。 這時格里克又在兩邊各追加1人，一直加到3人，銅球
依然紋風不動，搞起自閉起來。

群眾看得眾鴉雀無聲，格里克喊了喊聲，助手便牽了兩匹馬過來，一邊套上一匹，
兩位馬背上的騎手揮起鞭子，各向兩邊拉起來，可是銅球依然很有個性地緊緊相依。
（這就是團結的力量！）

於是又在兩邊各加1匹馬，一直各加到7匹馬，終於要啟動聖杯戰爭了...咳咳，
還是不見分曉。這時格里克又命令兩邊各加一匹馬，只聽到砰的一聲，銅球終於
被拉開，兩邊的8匹馬各自帶著半塊球殼一下子衝到幾百公尺遠。

這樣一種緊迫感被釋放的瞬間，在場的人們無不感到震撼，皇后則是嬌喘一聲倒在
皇帝的懷裡，眼如媚絲、溫潤的雙唇微微張開，還噴出有如蘭花一般的香氣…。


皇帝：「到底花生省魔術？何這兩個小半球能有這麼大的吸力？」

格里克：「陛下，這不是吸力，是空氣給它的壓力。」

皇帝：「你知道這壓力有多大嗎？」

格里克：「按照托里切利的計算，物體每平方公分的面積上，大約要承受一公斤的
　　　　　大氣壓力；也就是說，每個半球受到的大氣壓力差不多是2千公斤。」

皇帝立馬給了個讚。

皇后：「你懂啊？」

皇帝：「趕快推，不然別人會以為我們聽不懂。」

皇帝又問：「這樣一個砂鍋大的球就要承受如此巨大的壓力，那我們這些人每天
　　　　　　生活在大氣裡不也要被壓扁了嗎？」

格里克笑了笑，命令助手把兩個半球依原來的方式合上，並抽出球內的空氣。接著
他把活門打開，讓外面的空氣進入球裡。此時，格里克很容易地用兩手把半球拉開，
不費什麼力氣。

格里克：「拉不開球的是因為裡頭抽成了真空，外面承受了大氣壓力；反觀，
　　　　　我們有口鼻可以呼吸，空氣能自由出入，不會形成真空，內外壓力
　　　　　也就互相抵消了。」

帝稱善。


以上


底下是回答你的問題：

馬德堡半球實驗是在1654年進行的，而牛頓在1687年才發表《自然哲學的數學原理》
闡述了萬有引力和三大運動定律。

設想你回到364年前的今天(中國：甲午清順治十一年、南明永曆八年)，你或許
正身在人群中看著馬德堡半球實驗，別說是你，當時的人們應該還沒有作用力與
反作用力的概念。


Reference:
1.科學五千年
2.數理化通俗演義(科學發明演義)(上)
3.岳飛．良馬對


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對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。


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