15 октомври 2017 г.

Всеки от нас го усеща, но не си дава сметка за него. Свикнали сме да чуваме само в прогнозите за времето, че атмосферното налягане ще се увеличи или намали.

Човекът, който пръв доказва тезата, че атмосферата ни оказва „натиск“ постоянно и оказва върху нас налягане, се казва Еванджелиста Торичели. Роден е на 15 октомври 1608 година във Фаенца. Прославя името си с работите си в областта на математиката, механиката, хидравликата, оптиката и балистиката. Торичели пръв доказва съществуването на атмосферното налягане и създава барометърът, с който то да се измерва. Преди него всички се придържат към схващането от времената на Аристотел, че „природата не търпи празни пространства“ и заради това водата се изкачва след буталото в помпите. При строежа на фонтан във Флоренция обаче, строителите се сблъскват с един проблем – засмукваната от помпите на фонтана вода не иска да се изкачва на повече от 34 фута височина. За да им помогне да решат проблема, строителите се обръщат към престарелия Галилео Галилей, който не пропуска момента, да подметне ехидно, че вероятно водата се страхува да се изкачва на височина по-голяма от 34 фута. Все пак ги насочва да потърсят решението при учениците му – Торичели и Вивиани.

Не е ясно кой от двамата пръв се досеща, че колкото по-голяма е плътността на веществото, толкова по-малко то ще се издига след буталото на помпата. И понеже живакът е 13 пъти по-плътен от водата, то и височината, на която ще се издигне при засмукването му от помпата ще е 13 пъти по-малка. Така през 1643 година, след като анализира с Вивиани в лабораторията наблюденията си, Торичели формулира два важни извода. Първо, че пространството над живачния стълб е празно (по-късно ще нарекат това „торичелиева пустота“) и второ, че живакът не се излива от тръбата обратно в съда, защото въздухът оказва налягане върху повърхността му в съда. От това идвало и следствието, че въздухът има тегло – теза, която изобщо не била посрещната с одобрение.

Днес знаем, че изводите му са верни. Над всеки милиметър от повърхността на Земята, на всеки сантиметър от нашето тяло постоянно ни притиска теглото на огромен стълб от атмосферата. Средно върху всеки от нас упражняват налягане около 15 500 килограма. Не се стряскайте от цифрата. Въпросното налягане не го усещаме, защото тежестта се разпределя равномерно, а освен това въздух има й във вътрешните ни органи, налягането на който уравновеся атмосферното. Торичели конструира първия барометър, с който да измерва налягането на атмосферния въздух. Уредът е много прост – стъклена тръба, чийто горен край е запоен, се потапя в съд с живак. Живакът се издига по тръбичката, докато атмосферното налягане се уравновеси с тежестта на живачния стълб. Гениално и абсолютно точно – и днес най-точни са барометрите с живак.

Работата на Торичели по атмосферното налягане и живачния барометър водят до усъвършенстването и на друг важен измервателен прибор – термометърът. Но с това постиженията на ученика на Галилео не се изчерпват. Торичели формулира закона за скоростта, с която течност изтича през малък отвор в стената на съда (извежда формула, носеща неговото име). Тази му работа заляга по-късно в разработките на Бернули и де факто с нея се поставят теоретичните основи на хидравликата.
В кинематиката също има формула на Торичели, с която се установява връзката между крайната скорост на движещо се праволинейно с постоянно ускорение тяло, началната му скорост, големината на ускорението и изминатото разстояние.

Торичели има разработки по балистика и механика. В математиката постиженията му са няколко – развива „метода на неделимите“, като го използва за изчисляване на квадратурата на циклоида и при задачите за начертаване на допирателни. След Декарт определя дължината на дъгата на логаритмична спирала и т.н. Едно от постиженията му в математиката има голяма практическа стойност. Решава задачата за определяне на такава точка в триъгълник, сборът от разстоянията от която до трите върха са най-малка величина. Например, да предположим, че в точките А, В и С се намират материалите, които са ви необходими за да произведете продукта Х. Къде ще е най-добре, да се построи цехът за производство, така че разходите за транспортиране на изходните суровини да е най-малък? Отговорът е – в точката на Торичели за триъгълника АВС.

Торичели прави опити да създаде прост микроскоп – на пламъка на свещ разтапя капки стъкло. По-късно именно такива ще са първите „масово“ използвани микроскопи.

На 25 октомври 1647 година, едва навършил 39 години, Торичели почива във Флоренция.

0 коментара:

Публикуване на коментар