من هو مكتشف الضغط الجوي

من هو مكتشف الضغط الجويهو من أهم الاسئلة التي يبحث عنها الطلاب في المراحل التعليمية، ولذلك فإن موقع سؤال العرب يقدم الأجابات النموذجية والصحيحة لكل الطلاب والطالبات، واليوم نقدم الاجابة عن السؤال من هو مكتشف الضغط الجوي مع تمنياتنا بكل النجاح والتوفيق.

من هو مكتشف الضغط الجوي

على الرغم من أن إيفانجليستا توريشيلي يُنسب إليه الفضل عالميًا في اختراع البارومتر في عام 1643، إلا أن الوثائق التاريخية تشير أيضًا إلى أن غاسبارو بيرتي، عالم الرياضيات والفلك الإيطالي، قام عن غير قصد ببناء عداد مياه في وقت ما بين 1640 و 1643. صمم ديكارت الموصوف تجربة لتحديد الضغط الجوي منذ عام 1631، ولكن لا يوجد دليل على أنه أنشأ مقياسًا عمليًا في ذلك الوقت.

في 27 يوليو 1630، كتب جيوفاني باتيستا بالياني رسالة إلى جاليليو جاليلي يشرح فيها التجربة التي أجراها والتي كان السيفون الذي عبر تلة بارتفاع واحد وعشرين مترًا لا يعمل. رد جاليليو بشرح الظاهرة: اقترح أن قوة الفراغ تحمل الماء، وعند ارتفاع معين تصبح كمية الماء أكثر من اللازم ولا تستطيع القوة المقاومة مثل الحبل. يمكن أن تدعم فقط الكثير من الوزن. لقد كانت إعادة صياغة لنظرية الرعب لفاكوي (“الطبيعة تكره الفراغ”)، والتي تعود إلى عهد أرسطو والتي كررها جاليليو كمقاومة.

وصلت أفكار جاليليو إلى روما في ديسمبر 1638 في كتابه Discorsi. كان Raffaele Magiotti و Gasparo Berti متحمسين لهذه الأفكار وقرروا إيجاد طريقة أفضل لمحاولة إنتاج فراغ آخر غير السيفون. طور Magiotti تجربة مثل هذه، وفي وقت ما بين 1639 و 1641، قام بيرتي (مع وجود Magiotti و Athanasius Kircher و Niccol Zushi) بإجراء هذه التجربة.

هناك أربع روايات عن تجربة بيرتي، لكن مثالًا بسيطًا على تجربته تضمن ملء أنبوب طويل بالماء به طرفان مسدودان، ثم وضع الأنبوب في وعاء مملوء بالفعل بالماء. فتح الطرف السفلي من الأنبوب وتدفق الماء بداخله إلى الحوض. ومع ذلك، فإن جزءًا فقط من الماء في الأنبوب يتدفق، وظل مستوى الماء داخل الأنبوب عند المستوى المحدد، والذي تبين أنه 10.3 م (34 قدمًا)، وهو نفس الارتفاع الذي لاحظه بالياني وجاليليو والذي كان محدودًا بواسطة سيفون. كان أهم شيء في هذه التجربة هو أن خفض الماء ترك فراغًا فوقه في الأنبوب الذي لم يكن له اتصال وسيط مع الهواء لملئه. يبدو أن هذا يشير إلى إمكانية حدوث فراغ في الفضاء فوق الماء.

فسر صديق وطالب جاليليو توريشيلي نتائج التجارب بطريقة جديدة. اقترح أن وزن الغلاف الجوي، وليس قوة الجاذبية للفراغ، يحمل الماء في الأنبوب. في رسالة إلى مايكل أنجلو ريتشي في 1644 حول التجارب، كتب:

قال كثيرون إن الفراغ غير موجود، وقال آخرون إنه موجود رغم استياء الطبيعة وبصعوبة ؛ لا أعرف أي شخص قال إنه موجود بدون صعوبة وبدون مقاومة من الطبيعة. لقد جادلت على هذا النحو: إذا كان من الممكن العثور على سبب واضح تستمد منه المقاومة وما نشعر به إذا حاولنا خلق فراغ، يبدو لي أنه من السخف أن نحاول أن ننسب إلى الفراغ تلك العمليات التي تتبع بوضوح من سبب آخر ؛ ومن خلال إجراء بعض الحسابات السهلة للغاية، وجدت أن السبب الذي حددته قبلي (أي، وزن الغلاف الجوي) يجب أن يقدم مقاومة أكبر مما كانت عليه عند محاولة إنتاج فراغ.

كان يعتقد تقليديًا (خاصة من قبل الأرسطيين) أن الهواء عديم الوزن: أي أن كيلومترات الهواء فوق السطح لا تمارس وزنًا على الأشياء الموجودة تحته. حتى جاليليو قبل انعدام الوزن كحقيقة بسيطة. شكك توريشيلي في هذا الافتراض واقترح بدلاً من ذلك أن الهواء له وزن وأن الأخير (وليس القوة الجذابة للفراغ) هو الذي يحمل (أو بالأحرى يدفع) عمود الماء. يُعتقد أن المستوى الذي بقيت عنده المياه (حوالي 10.3 م) يعكس قوة وزن الهواء الذي يدفعه (على وجه التحديد، دفع الماء إلى الحاوية، مما يحد من كمية الماء التي يمكن تسقط من الأنبوب الداخلي). بعبارة أخرى، رأى المقياس كمقياس، وأداة للقياس (بدلاً من مجرد أداة لإنشاء فراغ)،

بسبب الشائعات المتداولة في حي توريشيلي الإيطالي المسكر، والتي تضمنت أنه متورط في شكل من أشكال السحر أو السحر، أدرك توريشيلي أنه كان عليه إبقاء تجربته سرية لتجنب خطر الاعتقال. كان بحاجة إلى استخدام سائل أثقل من الماء، وبناءً على ارتباطه السابق واقتراحات غاليليو، خلص إلى أنه باستخدام الزئبق، يمكن استخدام أنبوب أقصر. مع الزئبق، وهو أكثر كثافة من الماء بحوالي 14 مرة، نحتاج الآن إلى أنبوب يبلغ طوله 80 سم فقط، وليس 10.5 مترًا.

في عام 1646، كرر بليز باسكال مع بيير بيتي تجربة توريتشيلي وأتقنها بعد سماعها من فم مارين ميرسين، الذي أبلغ توريشيلي بنفسه عن التجربة في أواخر عام 1644. كما ابتكر باسكال تجربة لاختبار الاقتراح الأرسطي في أن أبخرة السائل تملأ الفراغ في البارومتر. قارنت تجربته الماء بالنبيذ، وبما أن الأخير كان يعتبر أكثر “روحانية”، توقع أتباع أرسطو أن يظل النبيذ منخفضًا (لأن المزيد من الأبخرة يعني ضغطًا أكبر على عمود السائل). أجرى باسكال التجربة علانية ودعا الأرسطيين للتنبؤ بالنتيجة مسبقًا. توقع الأرسطيون أن النبيذ سوف يتحلل. أنت لم تفعل ذلك.

ومع ذلك، ذهب باسكال إلى أبعد من ذلك لاختبار النظرية الميكانيكية. إذا كان للهواء وزن، كما توقع فلاسفة ميكانيكيون مثل توريشيلي وباسكال، فإن الضغط سيكون أقل في الارتفاعات الأعلى. لذلك كتب باسكال إلى صهره فلورين بيرييه، الذي كان يعيش بالقرب من جبل يسمى بوي دو دوم، يطلب منه إجراء تجربة مهمة. كان على بيرييه أن يأخذ مقياسًا فوق Puy de Dome وإجراء قياسات على طول مسار ارتفاع عمود الزئبق. ثم كان عليه أن يقارنها بالقياسات المأخوذة عند سفح الجبل ليرى ما إذا كانت تلك القياسات المأخوذة في الأعلى أصغر في الواقع. في سبتمبر 1648، أجرى بيرييه التجربة بعناية ودقة ووجد أن تنبؤات باسكال كانت صحيحة. انخفض مقياس الزئبق مع ارتفاع البارومتر.