更新時(shí)間:2023-10-07 10:52:56作者:佚名
1654年,為了證明大氣壓的存在,馬德堡局長進(jìn)行的一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn):
他把兩個(gè)銅質(zhì)半球灌滿水后合在一起,抽出全部的水后,他讓16匹馬分成兩組,分別在左右兩側(cè)拉銅質(zhì)半球,無論怎么揚(yáng)鞭驅(qū)馬,最終都沒有拉開。
馬德堡半球?qū)嶒?yàn)大獲成功,實(shí)驗(yàn)大獲成功。有人覺得,正是由于馬武宣實(shí)驗(yàn),才I使得后來各類蒸氣機(jī)(汽輪機(jī))被發(fā)明設(shè)計(jì)了下來,讓人類工業(yè)飛越式的進(jìn)步。
這么,馬德堡半球?qū)嶒?yàn)真的這么重要嗎?
盡管,馬德堡半球?qū)嶒?yàn)讓世界相信:大氣浮力是存在的,這也是人類第一次成功借助大氣壓來做功。
然而,并非馬德堡半球?qū)嶒?yàn)?zāi)軌蜃C明大氣浮力的存在。馬德堡半球?qū)嶒?yàn)也并非,真正的“人類第一次成功借助大氣壓來做功”。
雖然,無論人類的呼吸,還是唐代盛行的“拔拔罐”,都能彰顯大氣壓的存在,以及用大氣壓做功。
古人刮痧
拔除拔罐的過程,雖然和拉開馬德堡半球并非有哪些本質(zhì)的區(qū)別。只不過,前者證明了大氣浮力的力量遠(yuǎn)超人們的想像,對(duì)人心起到了非常驚艷的作用。
另外,拔拔罐,雖然并非中國唐代特有。
基本上,古文明都一定的可能性,通過拔罐發(fā)覺大氣壓的存在。
無論古亞洲文明,還是古伊朗文明,對(duì)“拔拔罐”都有借助。其實(shí),這并非本回答的重點(diǎn),有興趣的,可以自行了解。
其實(shí),限于古人的理解能力,人們會(huì)就像沒有學(xué)過系統(tǒng)科學(xué)的小孩一樣,覺得拔罐顯存在吸力,而非大氣壓的緣故。諸如,拔拔罐在中國唐代又稱作吸筒法。

實(shí)際,在馬德堡半球?qū)嶒?yàn)之前,數(shù)學(xué)界大鱷雖然早已普遍認(rèn)識(shí)到大氣浮力的客觀存在。
比如,被教會(huì)殘害致死的近代科學(xué)之父伽利略,通過望遠(yuǎn)鏡對(duì)宇宙萬物的觀察發(fā)覺,徹底改變了人們的物質(zhì)觀。
伽利略(1564年2月15日-1642年1月8日)
伽利略的科學(xué)體系,也幫助他認(rèn)識(shí)了大氣,認(rèn)識(shí)了“真空”。
他發(fā)明了開放式的液體濕度計(jì),近似于室溫計(jì)和大氣壓力計(jì)的混和。他還發(fā)覺,抽水泵抽水不能超過10米。
現(xiàn)代人制做的伽利略體溫計(jì)
盡管伽利略對(duì)大氣壓的認(rèn)識(shí)還不夠全面,但他的弟子托里拆利對(duì)大氣壓早已有了深度認(rèn)識(shí),否定伽利略提出的真空力,并1644年同維維安尼合作,發(fā)明了水銀氣壓計(jì)。
托里拆利和水銀氣壓計(jì)
1647年,帕斯卡按照托里拆利的理論,進(jìn)行了大量驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),震驚了整個(gè)倫敦。
1648年,帕斯卡通過檢測不同高度的大氣壓,發(fā)覺了氣壓規(guī)律。并在此前后,發(fā)明了,注射器、水壓機(jī),改進(jìn)了托里拆利的氣壓計(jì)。
到1651年的時(shí)侯,帕斯卡早已能借助大氣壓進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)了。

帕斯卡
至此,學(xué)界對(duì)大氣壓,早已有了近乎全面的認(rèn)識(shí)。
發(fā)生于1654年的馬德堡半球?qū)嶒?yàn),實(shí)際是一場近乎史無前例,盛世空前的小型科普現(xiàn)場。
這個(gè)實(shí)驗(yàn),把學(xué)界新發(fā)覺的知識(shí)馬德保半球?qū)嶒?yàn),直接推廣到了民間。通過一種反常識(shí)的操作,徹底顛覆人們的“三觀”。
馬德堡半球?qū)嶒?yàn),的確有利于人們對(duì)大氣壓的全面借助。
但顯然沒有馬德堡半球?qū)嶒?yàn),蒸氣機(jī)也必然會(huì)出現(xiàn),只不過是時(shí)間問題。
若果沒有馬德堡半球?qū)嶒?yàn),的確「可能」限制人們?nèi)ハ胂瘛ㄟ^氣壓做更多的事情。
比如,不能想到氣壓帶動(dòng)機(jī)械,就很難有發(fā)明蒸氣機(jī)的動(dòng)力。
然而,想像力可能被限制,絕不會(huì)制止人們的想像。
早在公元前100年,亞歷山大里亞的希羅就借助蒸氣馬德保半球?qū)嶒?yàn),發(fā)明了汽轉(zhuǎn)球。
而中國唐代的孔明燈和走馬燈,則是對(duì)“燃?xì)狻弊顦銓?shí)運(yùn)用:

1679年,西班牙化學(xué)學(xué)家帕潘發(fā)明了高壓鍋,發(fā)覺了龐大的蒸氣壓力,并使用蒸氣帶動(dòng)活塞。
盡管帕潘給蒸氣加上活塞,是在馬德堡半球?qū)嶒?yàn)發(fā)生以后的23年。
但帕潘作為化學(xué)學(xué)家,他的行為是構(gòu)建在伽利略、托里拆利、帕斯卡等前人的科學(xué)發(fā)覺之上,幾乎和馬德堡半球?qū)嶒?yàn)無關(guān)。
哪怕生們沒有認(rèn)識(shí)到氣壓的強(qiáng)力,也遲早會(huì)發(fā)覺蒸氣的龐大力量。
這說得似乎有一些繞,就好比,即使你沒有認(rèn)識(shí)風(fēng)的本質(zhì),但你也能發(fā)覺吹狂風(fēng)的時(shí)侯,風(fēng)的力量很大。
蒸氣有力量,比起氣壓的客觀存在來說,后者對(duì)于大眾來說,反倒是非常直觀的。雖然人們不能深刻認(rèn)識(shí)氣壓,也可以構(gòu)建這樣的質(zhì)樸思想:燒火讓水蒸汽形成了強(qiáng)悍推力。雖然氣壓發(fā)覺之前,人們就是這樣想的。
退一步說,哪怕沒有伽利略、托里拆利、帕斯卡等人對(duì)大氣認(rèn)識(shí)的貢獻(xiàn)。
只要機(jī)械科技發(fā)展到一定的地步,人們有“燒火讓水蒸汽形成了強(qiáng)悍推力”的概念,都會(huì)有人去付諸于實(shí)驗(yàn)。
帕潘發(fā)明高壓鍋,用蒸氣帶動(dòng)活塞的行為,完全可以僅僅構(gòu)建在“燒火讓水蒸汽形成了強(qiáng)悍推力”所形成的行為動(dòng)機(jī)上。
14世紀(jì),西班牙巴塞羅那城早已有了水驅(qū)動(dòng)動(dòng)力錘,毛織企業(yè)有300多個(gè),工人已多達(dá)3萬。
15、6世紀(jì),愛爾蘭早已有馬力和水力驅(qū)動(dòng)的抽水機(jī),有了大坑采礦的可能。
只有機(jī)械科技發(fā)展到了一定地步,人類才有使用蒸氣動(dòng)力的技術(shù)基礎(chǔ)。
17世紀(jì)末,盡管帕潘早已能制造蒸氣機(jī)模型,但當(dāng)時(shí)的機(jī)械科技依然不足以支撐真正高效率的蒸氣機(jī)。
經(jīng)過近100年的發(fā)展,瓦特才在前人的基礎(chǔ)上,陸續(xù)發(fā)明了:

分離式冷凝器、汽缸外設(shè)置絕熱層、用油潤滑活塞、行星式蝸桿、平行運(yùn)動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)、離心式調(diào)速器、節(jié)氣閥、壓力計(jì)等等。
瓦特工業(yè)蒸氣機(jī)的發(fā)明,不僅僅是對(duì)蒸氣力量的認(rèn)識(shí),也不僅僅是對(duì)強(qiáng)悍氣壓的認(rèn)識(shí),更是人類機(jī)械技術(shù)歷時(shí)100年的積累。
可以如此說,雖然沒有發(fā)覺氣壓,單單從蒸氣本身的認(rèn)識(shí)上,也足以讓初期資本形成擴(kuò)張的強(qiáng)悍需求上,令化學(xué)學(xué)家在蒸氣上進(jìn)行嘗試,并最終迫使蒸氣機(jī)的發(fā)明。
所以,單純馬德堡半球?qū)嶒?yàn)本身的重要性,在于科普的典型意義。但對(duì)化學(xué)學(xué)家在蒸氣方面的嘗試,影響不大。雖然連氣壓都沒有發(fā)覺,也只是會(huì)提早蒸氣機(jī)的出現(xiàn),而不是令蒸氣機(jī)不能出現(xiàn)。
假如我們假定蒸氣機(jī)真的不會(huì)發(fā)明,又會(huì)有哪些影響呢?
暫且假設(shè),氣壓、蒸汽,以及內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的科技樹被焊死了,科技樹仍然會(huì)有發(fā)展的方向。
盡管深刻認(rèn)識(shí)靜電是18世紀(jì)的事情了,但顯然有一定的碰巧性。
電的客觀存在性,令人們初期認(rèn)識(shí)電可以完全不用依賴太高的科學(xué)技術(shù)。
沒有蒸氣革命的位面上,在某個(gè)時(shí)間線上總會(huì)有富蘭克林二號(hào),認(rèn)識(shí)閃電和磨擦電壓是一模一樣的本質(zhì)。
也會(huì)有法拉二號(hào),發(fā)覺電磁感應(yīng)。
以及特拉斯二號(hào),發(fā)明理想的交流電系統(tǒng)。

當(dāng)電磁理論發(fā)展成熟以后,機(jī)械技術(shù)遲早也會(huì)因相關(guān)的電磁實(shí)驗(yàn)而發(fā)展。
通過水力機(jī)械這條線,水力交流發(fā)電是能自然而然發(fā)明的。
其實(shí),沒有蒸氣機(jī),會(huì)嚴(yán)重影響火力發(fā)電的出現(xiàn),但科技樹會(huì)往半導(dǎo)體熱水泵方往前行,并最終徹底解決火力發(fā)電的問題。
其實(shí)沒有內(nèi)燃機(jī),會(huì)嚴(yán)重影響車輛、飛機(jī)、輪船的出現(xiàn),但純電力機(jī)車,遲早會(huì)發(fā)明。
總的來說,人類科技是可能延遲200~500年,越過蒸氣革命,直接步入電力時(shí)代。
但因?yàn)闆]有內(nèi)燃機(jī),將會(huì)嚴(yán)重影響遠(yuǎn)洋客輪、飛機(jī)的出現(xiàn),會(huì)大大影響世界交流和發(fā)展。
所以步入電力時(shí)代以后,沒有內(nèi)燃機(jī)的人類社會(huì),初期發(fā)展也會(huì)較為平緩。
然而,只要鋰電池、高鐵、電力機(jī)車、核電等技術(shù)達(dá)到一定的地步,都會(huì)徹底甩掉沒有內(nèi)燃機(jī)的禁錮了。
其實(shí)——
科技樹是一棵枝繁葉茂的小樹,蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)都并非科技樹的主干,只是健壯的小型樹干。
小型樹干鋸掉,小樹早期會(huì)遭到嚴(yán)重的影響,但小樹其它部份,卻是會(huì)由于吡咯甲酸的變化,有一定可能性快速生長的。(因?yàn)闆]有蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī),步入電力革命后,反倒會(huì)使得電力愈發(fā)高度的發(fā)展和運(yùn)用)。
至于大氣壓的發(fā)覺,可能影響蒸氣革命這個(gè)大樹干,但不至于決定這根樹干的危亡。
馬德堡半球?qū)嶒?yàn),只是為鱗莖起到了催生的作用。
其實(shí),假如沒有馬德堡半球?qū)嶒?yàn),由于混沌現(xiàn)象,現(xiàn)今世界也會(huì)徹底不一樣。
馬德堡半球?qū)嶒?yàn)就是科技史上的一只蝴蝶,且她扇了一次翅膀。
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