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第二十一回:佛罗伦萨意公爵难堪,勒根斯堡德皇帝受惊

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怎么来安排对话呢?沃雅尼瞪着一双又喜又惊的大眼。

伽利ำ略一口气跑回城里他那间阴暗陈旧的小屋,一把推开了门。桌子上摆满了地球仪、脚规、望远镜,还有几样小机械模型,墙上挂满星表。他的忠实的学生沃雅尼,还有老朋友,佛罗伦萨城里的一个老镜片匠,正伏在桌上搞着小试验。他们一抬头,见他大汗淋淋的样子,忙站起来齐声喊道:外面出了甚么เ事?

校长不屑一答地说道:当然比重球要快!因为它是重球加轻球,自然更重了。

原来,在伽利ำ略之前๩,一切科学、哲学问题๤,全部包括在亚里士多德(前384-322๐)的学说里。后者可是一位古圣人,他的思想被奉为金科玉律。当时,要是有学生提出一个ฐ问题,老师只消一句话:这是亚里士多德说的,问者便不敢再生怀疑。而伽利略๓却与众不同,凡事,不但喜欢多想一想,还要去试一试。他的父亲是一位数学家和音乐家,因家境贫寒,不让他再学不能赚钱的音乐和数学,而送他到比萨大学去学医。可是,他学医不用功,却对数学、物理格外有心。21岁那年,父亲见他这样不听话,一生气,再不给他学费,他只好退学。但是,四年之后,因他在数学、物理方面自学的成就,伽利ำ略被母校聘请回去任数学教授。他一登上大学讲台,可不是像其他人那样照宣亚里士多德的教条,而是大力提倡观察和实验。

来到巴黎医学院,维萨留斯便专攻解剖๸。这里倒是有解剖๸课,但讲课老师巩特尔自己้并不动手,只让学生去死背盖仑的教条。偶然遇有解剖๸时,便由一个理发师来做。说来好笑,那时的理发师和外科皆生是一个行当,就可知外科医生的地位是很低下的,极受人轻视。但理发师做解剖也只是有一点割肉刮ุ骨的手艺,连个医学术语也๣说不准。维萨留แ斯ั这么一个矢志求知的人对这种玩笑似地教学法当然不满,这样学了两年他实在不能忍受。这天巩特尔又带了一个理发师๲来上课,他将盖仑的讲义往桌上一放,连看也๣不看一眼便向学生背了起来。维萨留แ斯腾地一下站起来说:我们实在不想听了,你每天总是这一套,像乌ไ鸦坐在高高的椅子上,呱呱地叫个不停,还自以为ฦ了不起。其他学生也都跟着哄了起来。巩特尔只好带着理发师๲忿忿退席。这学院里还有一位叫西尔维的老师,他教动物解剖,也๣发现了盖仑的一些错误,但他却不敢说出。一天维萨留แ斯拿看自己解剖的一个标本去向老师求教,他说:盖仑讲人腿的骨头是弯的,我们每天直立行走怎么会是弯的呢?你看这解剖出来也是直的啊!这位先生支吾了半天,嗫嚅着说:恐怕盖仑还是没有错,现在的人腿直,只不过是因为ฦ后来穿窄裤腿之故。维萨留斯听完真是哭笑不得。标本就在手中,事实就在眼前๩,怎么就是不肯说真话呢?

几天之后,这事渐渐再无人议论。这天晚上有个ฐ士兵挂着刀,袖着手在离绞架不远的地方放哨。说是准备抓人,倒像随时怕被鬼抓去一样,吓得缩成一团。过好大一会儿才敢抬起头来瞧一眼绞架上的死人。就这样不知过了几个时辰,当他再一次战战兢兢地回头一望时,原来分明吊着两具尸体,怎么忽然有一具不翼而飞。再一转身,看见城墙根下像有一个ฐ人影。他急忙握紧刀柄,给自己้壮壮胆,紧走两步跟了上去,但是又不敢十分靠近,就这样若即若离地跟着那个影子,绕过一棵大树,顺着小路跟进一所院子,只见前面的人下到เ一个地道里去了。这兵想进去,又不知里面的底细,犹豫了一会儿终于有了一个主ว意:我就守在这里,到เ天亮你就是鬼我也不怕了。他这样守了一个时辰,渐觉肚饿体冷,又禁不住心里好奇,便想下去看看,弄清情况回去报告也๣好领赏。

这时侯,正在墙角伏案计算的一个年轻人忽地翻身站起说:老师,他们这样猖狂,我们就该公开回答。我真不明白,你的日心说思想从生成到现在也有36年了,就是《天体运行》一书,写好也有九๡年了,为什么不发表出去?

培根死后,他的着作也全被搜集烧毁。他的那部ຖ送到罗马的巨着手稿虽没有焚烧,可也无຀人问津,一直被埋没了450年,直到1้773年才被重新发现。培根,还有他同时代的反神学的哲学家阿威罗尼斯,及稍后一点作环球探险的哥伦布๧,意大利伟大诗人但丁,如同划ฐ破夜空的几颗๣寒星,把那黑暗的中世纪撕开了一个ฐ裂缝

张衡闻言急忙换了朝服去到温德殿见驾。到底是凶是吉,且听下回分解。

原来这阿基米德真是靠海神波赛依顿帮的忙。那灯塔是将火光平行反射出去,他是利用光线的可逆原理,将那平行的太阳光聚集起来。似火骄阳放射出的无数光束经这群娘子军手中的镜子一集中ณ,其热度不亚于一团大火。骄傲而又对光学无知的克劳狄乌斯怎么会知道阿基米德指挥这群妇女将他置于这面大镜的焦点上呢?亏得他侥幸,不然这火将他烤熟也是毫不费力的。这样说来读者也๣许不信,但后人对此确曾作过验证。1747๕年,法国科学家布韦用36๔0面边长15厘米的正方แ形镜拼成了一个ฐ大凹面镜,将阳光聚起来烧着了70米外的木柴堆,烧熔了30米外的铝和18米外的银。到2๐0世纪70年代,在阿基米德的故乡西西里岛的阿拉诺镇,在这个当年曾经用镜子火烧战船的地方,欧洲九个ฐ国家决定联合建造一座太阳能电站。工程技术负责人说,这项ำ工程的原理很简单,就是当年阿基米德指挥妇女们打败敌舰的原理。这是后话。

可是你看那些奴隶们从船上背下来的箱子,那ว些金银玉器,那些刀枪兵器,哪个ฐ不比水重,为什么它们装在船上不会沉到เ水里?

:你看,这些船为ฦ什么เ会浮在海上?

这个学者叫希帕索ิ斯,他在毕达哥拉斯学派中是一个聪明、好学、很有独立思考能力的青年数学家。今天要不是因为争论,还不想发表自己这个新า见解呢。那个ฐ摇桨的大个子一听这话就停下手来大叫着:不可能,不可能,先生的理论置之ใ四海皆准。希帕索ิ斯ั眨了眨一双聪明的大眼,伸出两手,用两个虎口比成一个等腰直角三角形说:

那就是个小数。

你是谁?

我是伽利略的学生。一个ฐ伽利略分子。

这个青年叫托里拆利(160่8๖-1647),他崇拜伽利略,到处自称是伽利ำ略分子,比伽利略更直率地宣传他的学说。

大公和神父,万没想到今天这个场合能ม冒出一个伽利略的学生,真使他们扫兴,便恼怒地说:既ຂ然你发现了什么真空,就当众拿出来给大家看看。他们冷笑着,很为自己出了这么个绝好的难题๤而自豪。想瞧这青年的难堪。

青年不慌不忙的说:这很容易,我先做一个实验,拿来真空让你们看看。不过在看以前๩先讲个ฐ条件:要是实验做成了,高贵的大公,还有尊敬的神父,你们得当众承认伽利略๓的学说是对的。

要是做不成呢?大公连想也不想他会做成,急着反问。

任你么怎样处置。

好,那就马上把

你送到罗马教廷去审判。神๰父急忙宣布。

他知道从伽利略被监禁后,又有一个叫佛罗伦萨中心实验会的青年团体,还在到处实验,宣传伽利略的学说,教廷已经抓了一些。那次有一个青年拒捕,还跳楼死了。想不到今天在这里又碰见一个这样大胆妄为ฦ的毛头小子。

好,一言为定!

只见托里拆利ำ从桌上拉过一个ฐ又细又扁的黑匣子,打开取出一个水银和一根有一米长,一头开口的细玻璃管,管上有刻度。他又随手拉过一只小碗,倒满了水银,再把玻璃管理也灌满,用拇指按紧开口,然后一下倒过来连手指浸入碗中ณ,再抽出手指。只见那细管中的水银开始下滑,但是当液面落倒76๔厘米处时便不再动了。托里拆利指着76๔厘米以上的那一截管子说:各位先生,请看,这管子里就是真空,空的连空气也没有了。

可是为什么水银不再下落,让管子里再空一点呢?客人中ณ有人显然对此已发生兴趣,忙插话提问。

对,为什么水银不再下落了呢?正是由于空气的压强。这压强就像能把井水压上来一样,它能把水银正好托在这个高度。水银的比重是13๑6克/厘米3,因此这水银住的压强就是136๔76๔=10336(公斤)แ,这就是空气的压强。那水的比重是1。10米深的井管,水柱就有11000=100่0(克),差不多正是大气压强,你想,井深超过十米那水还能ม压上来吗?幸亏公爵打的是一口水井,要是一口水银井,怕井深不到一米就要报废了。托里拆利说完,以嘲讽的眼神向公爵看了一眼。他就是这样年轻气盛,成心要让这班贵人难堪。

这时客人中有人点头称是,有人津津有味地听着这个ฐ闻所未闻的新课题๤。

诺尔鲁神父眼看着这场面竟要让这个毛头小子左右了,也๣顾不得体面,忽地一下站起来说:你这是变魔术。你又怎么能证明上面那截管子里真的是空的呢?怎么能证明这水银柱真的是空气的压强托着呢?

别忙!托里拆利向神父一笑,然后又从黑匣里抽出一根ㄚ形管子。这是一根直管儿,在顶头上弯出一个ฐ弯,形成一个钩子,又像根拐杖。弯头处开了个ฐ洞。只见托里拆利ำ用一个指头堵住小洞,弯朝下,灌满水银,倒过来和刚ธ才一样浸在水银碗里,这样长直管理又是个76厘米的水银柱,而那ว弯儿底部也存下一截水银,上面却出现了真空。这一个连通管里就有两截水银,两ä截真空了。托里拆利向大家扫了一眼,说:现在只要我手指一离开这个小洞,由á于空气进来生成压强,长管里的水银就会全部落入碗里,小弯里的水银就会被空气托倒管头上去。这正好说明刚才这里确实是没有空气的,你们信不信?

不信!公爵忿忿地应着。

只见托里拆利将手一抬,那直管里的水银柱像是空中的悬物断了线,唰地一下跌落碗里,而那个弯管底部的水银倒像有一个无形的手在下面推挤,眼睁睁地升上了管的顶头,像贴在管子上一样不再下来。这时全场的人都顾不得佳肴、美酒了,一个个伸长了脖子,都看着这根魔管。有的人还在胸前划着十字,轻轻地喊着:啊,上帝!托里拆利这时扬起头很认真但又像是在开玩笑地说了一句:那不是上帝ຓ,是空气!而公爵呢,看着这个ฐ像变魔术一样的场面,一边掏手帕擦汗,一边说:可能伽利略真的是对的。

托里拆利见公爵终于说出这句话,便收拾起他的黑匣子,一个鞠躬,飘然离去。这时半天没有插上嘴的公爵夫人看着这个扫兴的场面,才想起把管家叫来,怒斥ม道:他是怎么混进来的?管家怯生生地说:我见他夹个匣子,还以为是乐队里的人呢。

这就是16๔43年进行的有名的托里拆利真空实验。水银柱上的那段真空也就被后人称为托里拆利真空,而那种玻璃管也被叫作托里拆利管。

在说这真空试验的消息立即不胫而走。人们都竞相演示这个实验。消息传到法国数学家布莱斯ั帕斯卡(16๔23-1662)不但在家里作实验,还到山上、山下对比着做。他发现空气的压强与海拔是相关的。在海拔2000米以内每升高1้2米,托里拆利ำ管中的水银就要下降1毫米。消เ息传到法国,法国马德堡市的市๦长奥托格里克竟也๣放下繁重的公务来做这个科学游戏。他想的主意更为新า奇,他用领个铁制的直径有20厘米的半球扣在一起,并不作任何焊接,只见里面的空气抽掉,于是无论多么เ强壮的大力士,一人抓住一半拉也๣拉不开。人们简直不敢相信这球的魔力。

1้654๒年法国勒根斯堡郊外村日融融,绿草如茵。这天,山坡下的空场上围了有上千人。草地上又是跳舞又是赛马,好不热闹。沿山坡临ภ时搭起了台子,上面旗杖华丽ษ,鼓乐齐鸣。原来今天皇帝、皇后也在这里与民同乐,一会儿,奥托格里克一手拿着一块他设计的半球来叩见皇上,请求为陛下表演一个科学游戏。皇上正在兴头上便欣然允许。只见他双手将这两个半球啪地往一起一合,助手递上一个小唧筒,三下两下,就将里面的空气抽光了。这球的半径不过2๐0厘米,里面的空间顶多也๣只能装三个拳头。然后奥托格里克将两根又粗又结实的丝

绳系在半球两边的环上,招手叫过两个大汉一边一个拔起河来。只见他们脸຀涨得由红变紫,双方或左或右,互有进退,而那球的两ä个半块倒是平平稳稳地相抱一起。皇帝、皇后看得发呆了,刚才明明是两个随便合起来得半球,怎么会吸得这么紧ู?这时奥托格里克又命令两边各加到两ä人,加到三人。铁ກ球呢,倒像越拉越紧。草地上千人之众鸦雀无声。奥托格里克了一声:住手。然后干脆牵过两匹马来,一边套上一匹,两个ฐ驭手挥起鞭子,两匹马仰天长嘶一声,四蹄扣地向两边拉起来。可是那球还是依然如故。奥托格里克又将两边在各加一匹,一会又加一匹,这样一直各加到七匹健马,还是不见分晓。这时皇后早ຉ忘了她那在臣民面前应保持的尊容,双唇大开,右手紧紧抓住皇帝的手腕。奥托格里克又命令两ä边各加一马,驭手的鞭子甩的如爆竹炸响,马嘶啸啸,尘土飞杨,围观的人群也沸腾起来,各喊加油。只听砰的一声,铁球终于裂成两半,两ä边的八匹马各带着半块小球一下冲出几百米远。这时皇后才闭口松手,喘出一口气来,皇帝的手腕也早被捏出五个指头印来。他忙将奥托格里克召至台上问:你变的是什么魔术?这两个ฐ小半球,怎么会有这么大的吸力?

启奏陛下,这小球上的力不是吸力,是空气对它的压力。

你知道这压力有多大吗?

按托里拆利的计算,大气对物体的压力是每平方厘米一公斤。这小球的截面积是半径的平方乘上圆周率,等于1256平方厘米,所以它身上的压力就有1256公斤,每边八匹马,各要使出157公斤的力才能将拉开呢。

皇帝闻听半信半疑ທ。他想了一会儿说:这样一个拳头大的球就要受大气的千斤压力,那朕的皇宫不早ຉ就被压垮了吗?

陛下不用担心。铁球拉不开是因为ฦ里面抽成了真空,只外面受压力,陛下的皇宫高门大窗,空气自由出入,自然不会真空,上下压力也就互相抵消了。

那我们这些人每天生活在大气里不也要被压瘪了吗?

是的,我们一般人的身体面积约两平方米,它昼夜不停地受着二万公斤的压力呢。可是陛下也不用担心,我们有口鼻可以呼吸,所以肚子里也决不会形成真空的。

皇帝听到这里才知道自己是一场虚惊,大可不必为此担心,脸຀上也有了轻松的笑容,嘉许道:想不到你这个市长还知道这么多新知识。说罢又传令摆酒,要借这明媚春光与奥托格里克及臣子们痛饮一场。草地上又鼓乐齐奏,舞姿翩翩。

这正是:

人头朝下随地转,人身受压有万斤。世代千年竟不知,只缘身在此事中