Блез Паскаль

Кстати, позже Паскаль подсчитал массу всего воздуха в атмосфере Земли. У него получилось 8,5 триллиона французских фунтов – около 4 миллиардов тонн. Сейчас считается, что масса атмосферы составляет 4,5 квадриллиона тонн, то есть в миллион раз больше. Это число выглядит так: 4 500 000 000 000 000.

Доверять выводам, не опирающимся на практику, Блез не умел: он всегда считал эксперименты «единственной основой физики». Но в Париже нет гор. Да и сил Паскаля явно недостаточно для горных прогулок. К мучительным головным болям и «чрезмерному жару во внутренностях», которые терзают его уже многие годы, добавляется частичный паралич ног. Даже по дому он не может передвигаться без костылей.

К счастью, у него есть родственники, живущие в окружении потухших вулканов! Жильберта и ее семья живут в Оверни, в их родном Клермоне. А ее муж, Флоран Перье, хоть и не ученый, но очень интересуется наукой. Они не раз обсуждали с Блезом нерешенные проблемы физики и математики и лично, и в письмах. Флоран был в курсе опытов Блеза со ртутью.

Сгорая от нетерпения, Блез пишет письмо в Клермон. Он просит Флорана, взяв все необходимое оборудование, подняться на Пюи-де-Дом – гору высотой в полтора километра – и сделать нужные измерения.

Флорану в то время было уже за сорок, но он без колебаний взялся помочь своему родственнику и другу. Более того, к нему присоединились и другие уважаемые горожане: священники, чиновники, юристы. Дождавшись хорошей погоды, 19 сентября 1648 года они, нагруженные стеклянными трубками и колбами с ртутью, пришли к подножию Пюи-де-Дом. Здесь они налили в две трубки по 16 фунтов[7] ртути, сделали первые замеры и разделились: часть осталась наблюдать за первой трубкой, остальные же полезли в гору.

Научная «экспедиция» длилась целый день, но уже совсем скоро Флоран смог отправить Блезу письмо с радостной вестью: его гипотеза подтвердилась! На вершине горы высота ртутного столба была на семь с лишним сантиметров меньше, чем внизу. Более того, добровольные помощники делали еще несколько остановок на разной высоте, и везде их наблюдения подтверждали: чем больше высота, тем меньше давление воздуха. В контрольной же трубке у подножия горы ртуть оставалась на одном и том же уровне.

Вернувшись с гор, клермонцы не поленились влезть еще и на самую высокую башню собора (того самого, где собирались будущие крестоносцы). Так что Блез в Париже получил самую точную и подробную информацию.

А уж работать с точной информацией он любил больше всего на свете! Обдумав данные, Паскаль пришел к нескольким выводам.

Во-первых, он окончательно убедился, что никакой «боязни пустоты», якобы присущей природе, не существует. Глупо ведь предполагать, что эта «боязнь» у подножия горы может быть меньше, чем на вершине!

Во-вторых, он понял, что величина атмосферного давления зависит от высоты над уровнем моря – или, как писал он сам, «расстояния от центра земли». С помощью трубок с ртутью можно узнать, находятся ли две разные точки земного шара на одной высоте.

Со временем Паскаль пришел к выводу, что атмосферное давление меняется также в зависимости от погоды: скажем, перед дождем оно ниже, чем в ясный день. И по сей день давление измеряют при помощи трубок, наполненных ртутью. Этот прибор называется барометром. В прогнозах погоды так и говорят: «Атмосферное давление – 756 миллиметров ртутного столба».

Паскаль всегда подчеркивал, что изначальный эксперимент с ртутью – идея Эванжелисты Торричелли. Он отдавал должное своему предшественнику, как и ученые всего мира: пространство в трубке, оставшееся после опускания ртути, было названо «торричеллиевой пустотой», а миллиметр ртутного столба иначе называют «торром» – тоже в честь итальянца. Однако в принятой сегодня международной системе единица измерения давления названа «паскалем». Один торр примерно равен 133 паскалям.

В-третьих, он догадался, что воздух во многом имеет те же свойства, что и вода: вес, плотность, объем. А значит, закономерности, действующие в жидкостях, применимы и к газам.