ความกดอากาศ

เคยรู้สึกหูอื้อเวลานั่งรถขึ้นเขาไหม. หรือเคยสงสัยไหมว่าทำไมเราถึงใช้หลอดดูดน้ำดื่มได้. นั่นแหละคือฉันเอง. ฉันเป็นเหมือนผ้าห่มยักษ์ที่มองไม่เห็น ห่อหุ้มโลกทั้งใบไว้ ฉันคือพลังที่กดทับทุกสิ่งทุกอย่างอย่างแผ่วเบาแต่หนักแน่น เป็นสิ่งที่ช่วยยึดอากาศของโลกไม่ให้ลอยหายไปในอวกาศอันกว้างใหญ่. ลองนึกภาพผ้าห่มผืนใหญ่ที่อบอุ่นและมองไม่เห็นกำลังโอบกอดโลกของเราไว้. บางครั้งฉันก็อ่อนโยน แต่บางครั้งฉันก็ทรงพลังอย่างไม่น่าเชื่อ. ฉันคือสิ่งที่อยู่รอบตัวเธอตลอดเวลา แต่เธอกลับมองไม่เห็นฉัน. ฉันคือน้ำหนักของอากาศที่อยู่รอบตัวเธอ. ฉันคือความกดอากาศ.

เป็นเวลาหลายศตวรรษที่นักปราชญ์ผู้ปราดเปรื่องอย่างอริสโตเติล นักปรัชญาชาวกรีกโบราณ เชื่อว่าธรรมชาติเกลียดชังพื้นที่ว่างเปล่า ซึ่งเป็นแนวคิดที่เรียกว่า ‘horror vacui’ หรือ ‘ความกลัวสุญญากาศ’. พวกเขาคิดว่าการมีอยู่ของสุญญากาศเป็นไปไม่ได้. แต่แล้วแนวคิดนี้ก็ถูกท้าทายในช่วงทศวรรษที่ 1640 เมื่อคนงานเหมืองชาวอิตาลีพยายามสูบน้ำขึ้นไปในที่ที่สูงกว่า 10 เมตร แต่พวกเขากลับทำไม่ได้ ไม่ว่าพวกเขาจะพยายามแค่ไหนก็ตาม. เรื่องนี้ไปถึงหูของ เอวานเจลิสตา ทอร์ริเชลลี ลูกศิษย์ของกาลิเลโอผู้ยิ่งใหญ่ เขาเกิดความสงสัยในปริศนานี้. ในปี ค.ศ. 1643 เขาได้ทำการทดลองอันโด่งดัง. เขานำหลอดแก้วยาวมาเติมด้วยปรอทซึ่งเป็นของเหลวที่หนักมากจนเต็ม จากนั้นปิดปลายด้านหนึ่ง แล้วคว่ำหลอดลงในจานที่มีปรอทอยู่. แทนที่ปรอทในหลอดจะไหลออกมาจนหมด มันกลับลดระดับลงมาเพียงเล็กน้อย เหลือพื้นที่ว่างเปล่าไว้ที่ปลายหลอดด้านบน นั่นคือสุญญากาศที่คงอยู่ได้เป็นครั้งแรกของโลก. การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่า ฉัน ซึ่งก็คือความกดอากาศที่กดลงบนผิวปรอทในจานนั้น มีพลังมากพอที่จะดันและยึดเสาปรอทที่หนักอึ้งในหลอดแก้วเอาไว้ได้.

เรื่องราวของทอร์ริเชลลีได้แพร่กระจายออกไป และแนวคิดของเขาก็ถูกนำไปทดสอบ. แบลซ ปาสคาล นักวิทยาศาสตร์และนักปรัชญาชาวฝรั่งเศส ได้ให้เหตุผลว่าถ้าฉันคือน้ำหนักของอากาศจริง ฉันก็จะต้อง ‘เบา’ หรือมีแรงกดน้อยลงบนยอดเขาสูง. ดังนั้นในวันที่ 19 กันยายน ค.ศ. 1648 เขาจึงให้น้องเขยของเขา ฟลอริน เปริเยร์ ถือบารอมิเตอร์ (สิ่งประดิษฐ์ของทอร์ริเชลลี) ขึ้นไปบนยอดเขาปุยเดอโดมในฝรั่งเศส. และผลก็เป็นไปตามที่ปาสคาลคาดการณ์ไว้ไม่มีผิด ระดับของปรอทลดต่ำลงเรื่อยๆ ยิ่งเขาปีนขึ้นไปสูงเท่าไหร่ ซึ่งเป็นการพิสูจน์ว่าผ้าห่มอากาศนี้จะบางลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น. แต่การแสดงพลังของฉันที่น่าทึ่งที่สุดมาจาก ออตโต ฟอน เกริเกอ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันและนายกเทศมนตรีเมืองมักเดบูร์ก. ในปี ค.ศ. 1654 เขาได้แสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งของฉันอย่างโด่งดัง โดยการนำครึ่งวงกลมทองแดงขนาดใหญ่สองชิ้นมาประกบกัน แล้วสูบอากาศข้างในออกจนหมด. จากนั้นเขาก็นำม้าสองทีมมาผูกไว้คนละฝั่งแล้วให้พวกมันดึงออกจากกัน. แต่ไม่ว่าม้าจะพยายามดึงแรงแค่ไหน ก็ไม่สามารถแยกครึ่งวงกลมทั้งสองออกจากกันได้ เพราะฉันกำลังกดทับมันจากทุกทิศทุกทาง. ทันทีที่อากาศถูกปล่อยกลับเข้าไปข้างใน ครึ่งวงกลมทั้งสองก็หลุดออกจากกันอย่างง่ายดาย.

ทุกวันนี้ เธอได้พบเจอผลงานของฉันอยู่ทุกที่. ความเข้าใจในตัวฉันคือกุญแจสำคัญของการพยากรณ์อากาศ ‘ความกดอากาศสูง’ หมายถึงวันที่อากาศดี ท้องฟ้าแจ่มใส ในขณะที่ ‘ความกดอากาศต่ำ’ อาจนำพายุมาด้วย. ฉันช่วยให้เครื่องบินบินได้โดยการสร้างแรงกดที่แตกต่างกันระหว่างด้านบนและด้านล่างของปีก (ซึ่งก่อให้เกิดแรงยก) และฉันยังทำให้จุกสุญญากาศติดกับหน้าต่างได้อีกด้วย. ฉันไม่ใช่แค่แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ แต่เป็นเพื่อนร่วมทางที่เป็นประโยชน์ในชีวิตประจำวันของเธอ. การที่มนุษย์เข้าใจฉัน ทำให้พวกเขาเรียนรู้ที่จะพยากรณ์อากาศ เดินทางข้ามโลก และแม้กระทั่งออกแบบยานอวกาศเพื่อสำรวจนอกผ้าห่มที่ปกป้องโลกใบนี้เอาไว้. ฉันคือเครื่องเตือนใจว่าบางครั้งพลังที่ยิ่งใหญ่ที่สุดก็คือสิ่งที่เรามองไม่เห็น และยังมีอะไรอีกมากมายในโลกใบนี้ให้เราค้นพบเสมอ.