气压计

你好。你虽然看不见我，但我能感觉到整个世界的压力。我的名字叫气压计，我测量一种看不见的力量。在我诞生之前，人们对这种力量感到非常困惑。想象一下，很久以前，在意大利的佛罗伦萨，你是一名挖井工。你会用一种精巧的泵从地下深处抽水，但出于某种神秘的原因，水永远无法被抽到超过大约34英尺的高度。这是一个令人沮丧的难题。无论水泵多有力，水都会在那个高度停下来。人们不知道答案就在他们周围，就在他们呼吸的空气中。一位名叫埃万杰利斯塔·托里拆利的杰出意大利科学家有了一个想法。他怀疑空气不仅仅是空无一物的空间；他相信空气有重量，并且会对万物产生向下的压力。这股看不见的推力足以支撑起一根高高的水柱，但只能到某个极限。他只需要一个方法来证明这一点。

我的故事真正开始于1643年。托里拆利想象我们都生活在一个巨大的、看不见的“空气海洋”的底部。他认为这片海洋一直在向下压着我们。为了验证他的想法，他知道使用一根34英尺长的水管会太笨重，难以操作。于是，他选择了一种重得多的东西：一种闪闪发光的银色液体，叫做汞，也就是水银。汞比水重将近十四倍，所以他只需要一根短得多的管子。他拿了一根约一米长、一端封闭的玻璃管，把它完全装满了汞。这是一个精细的过程。然后，他用手指堵住开口端，小心地将管子倒置，并将开口端放入一个同样装有汞的盘子里。当他移开手指时，奇妙的事情发生了。管子里的汞并没有全部流出来。一根大约30英寸高的汞柱稳稳地立在管内。是什么支撑着它呢？是空气压在盘子里汞上的重量。在那一刻，我诞生了。我就是第一个气压计，一根简单的玻璃管，向世界展示了天空的真实重量。

我被创造出来的消息传开了，其他科学家也变得非常好奇。一位名叫布莱兹·帕斯卡的法国科学家对托里拆利的“空气海洋”理论尤其感兴趣。他有了一个想法：如果空气像海洋，那么它一定在底部更深，在顶部更浅。为了验证这一点，在1648年9月19日，他请他的姐夫进行了一个巧妙的实验。他的姐夫带着我的一个表亲，另一个水银气压计，开始攀登法国一座名为多姆山的高山。当他越爬越高时，他密切地观察着我。正如帕斯卡所预测的那样，我管内的汞柱开始下降。他爬得越高，汞柱就降得越低。这证明了“空气海洋”在山顶更稀薄、更轻。很快，人们又注意到了另一件事。我的汞柱高度不仅随海拔变化，它每天也会变化。他们发现，当气压下降，我的汞柱也随之下降时，通常意味着暴风雨即将来临。我成了海上水手和田间农夫的英雄，为他们提供预警，好为恶劣天气做准备。

随着岁月的流逝，我改变了我的外观。我不再总是一根装满银色汞的高高的玻璃管。那种形态有点脆弱，而且汞有毒。所以，聪明的发明家们找到了新的方法让我来完成我的工作。今天，你可能会看到我是一个挂在墙上的漂亮的圆形表盘，上面有一根指针指向气压读数。我也可能是一个你家气象站上明亮的数字显示屏。我甚至变得非常微小。我现在是一个藏在你智能手机或智能手表里的小传感器，帮助它知道你的海拔高度或预测天气。尽管我现在看起来很不一样，但我的目的和1643年时完全相同：测量来自我们空气海洋的那股无形的推力。我帮助天气预报员做出预测，帮助飞机驾驶员安全飞行。我的旅程始于一个关于水泵的简单问题，但它却引领人们对天空有了全新的认识。