马德堡半球实验

马德堡半球实验(德语:Magdeburger Halbkugeln，英语:Magdeburg hemisphere)，亦作马格德堡半球，是1654年时，当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项科学实验，目的是证明大气压的存在。而此实验也因格里克的职衔而被称为"马德堡半球"实验。当年的进行实验的两个半球仍保存在慕尼黑的德意志博物馆中。现实也有供教学用途的仿制品，用作示范气压的原理，它们的体积也比当年的半球小很多。若把半球的空间抽成真空，就需再用十六匹马才能拉开。

马德堡半球实验
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目录

基本信息

中文名称：马德堡半球实验

外文名称：Magdeburger Halbkugeln(德)/Magdeburg hemisphere(英)

实验时间：1654.5.8

实验者：奥托·冯·格里克

实验目的：证明大气压强存在并且很大

实验地点：雷根斯堡

实验者

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奥托·冯·格里克(德语:Otto von Guericke，1602年11月20日~1686年5月11日)德国物理学家、政治家，出生在马德堡贵族家庭，就读于莱布尼兹和莱顿大学。他曾在军队中以工程师身份服役，曾于1646年~1676年间任马德堡市市长。这时他一方面从政，一方面从事自然科学的研究。他于1650年发明了活塞式真空泵，并利用这一发明于1654年设计并进行了著名的马德堡半球实验。

事件起因

1654年，马德堡市长奥托·冯·格里克听到托里拆利的事，又听说还有许多人不相信大气压强;还听到有少数人在嘲笑托里拆利。因此，虽然远离意大利的格里克在德国，但他很为托里拆利抱不平。

他匆匆忙忙找来玻璃管子和水银，重新做托里拆利这个实验，断定这个实验是准确无误的;再将一个密封完好的木桶中的空气抽走，木桶就"砰!"的一声被大气"压"碎了!

有一天，他和助手做成两个半球，直径14英寸，约37厘米，并请来一大队人马，在市郊做起"大型实验"。

这年5月8日，马德堡市风和日丽，一大批人围在实验场上，熙熙攘攘十分热闹.有的支持格里克，希望实验成功;有的断言实验会失败;人们在议论着、在争论着、在预言着;还有的人一边在大街小巷里往实验场跑，一边高声大叫:"市长演马戏了!市长演马戏了---"

格里克和助手当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈;再把两个半球壳灌满水后合在一起;然后把水全部抽出，使球内形成真空;最后，把气嘴上的龙头拧紧封闭.这时，周围的大气把两个半球紧紧地压在一起。

格里克一挥手，四个马夫牵来八匹高头大马，在球的两边各拴四匹.格里克一声令下，四个马夫扬鞭催马、背道而拉!好像在"拔河"似的。"加油!加油!"实验场上黑压压的人群一边整齐地喊着，一边打着拍子。4个马夫，8匹大马，都搞得浑身是汗.但是，铜球仍是原封不动.格里克只好摇摇手暂停一下。然后，左右两队，人马倍增.马夫们喝了些水，擦擦头额上的汗水，又在准备着第二次实验。

格里克再一挥手，实验场上更是热闹非常.16匹大马，使劲拉，八个马夫在大声吆喊，挥鞭催马……实验场上的人群，更是伸长脖子，一个劲儿地看着，不时地发出"哗!哗!"的响声。突然，"啪!"的一声巨响，铜球分开成原来的两半，格里克举起这两个重重的半球自豪地向大家高声宣告:"先生们!女士们!市民们!你们该相信了吧!大气压是有的，大气压强是大得这样厉害!这么惊人!……"

马德堡半球实验

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1654年5月8日，当时的马德堡市长奥托·冯·格里克为了证明大气压强存在，在今天德国雷根斯堡市郊进行了一项科学实验，目的是为了证明真空的存在。格里克制造了两个直径约50厘米(20英寸)的铜质空心半球用于实验，半球中间有一层浸满了油的皮革，用以让两个半球能完全密合。其中一个半球上带有连接管，用以连接真空泵，有阀门可将其关闭。当两个半球间的空气被抽出后，两个半球便会受周围的大气挤压而紧合在一起。

然后，格里克将16匹马分为两组，向相反的方向拉两个半球。这16匹马拼尽全力把两个半球最后拉开的时候，发出了很大的响声，像放炮一样。当时围观的市民非常吃惊，而格里克则利用这一机会，告诉市民这是"空气的力量"。如果把铜半球上的阀门拧开，空气经阀门流进球里，用手一拉球就开了。

其实，根据理论计算，使得两个半球结合的力的大小可以由半球的直径、半球内外的压强差计算得到。在格里克的实验中，由于无法得知其使用的真空泵效果如何，因此无法准确计算使得两个半球分开所需的力的大小。假设其真空泵能够抽出所有的空气，分开两个半球则需要20千牛顿的力，相当于举起一头幼年非洲象所需的力的大小。而在马德堡半球实验中，为了将球体内部抽成真空，格里克设计发明了世界上第一个真空泵。

之后格里克多次在各地重现此实验以飨广大好奇的观众。1656年，他在他任职市长的马德堡用两队各8匹马重复了这一实验，得到了相同的结果。他还尝试将两个半球组成的球体抽出空气后悬挂重物，两个半球也没有分离。1663年，他在柏林用两队各12匹马为勃兰登堡选帝侯腓特烈·威廉重复了这一实验。

在此以后，马德堡半球实验逐渐成为广为人知的示范大气压力原理的实验方法。波士顿等多地曾独立重复过马德堡半球实验。也有供教学用途的马德堡半球的仿制品，它们的体积也比当年的半球小得多，把半球的空间抽真空后，不再需要用马力便可拉开。德国邮政还发行过纪念这一实验的邮票。

社会评价

今天，人们可以在慕尼黑的德意志博物馆看到这个实验的原始"设备"，也就是那两个半球。世纪之交时，马德堡市在当时的德国园林博览会场地内建起了一座"千年塔"，里面也放了两个半球，以纪念格里克，不过，这两个半球是复制品。

为了纪念这位市长，马德堡市民在老市政厅旁的小广场上竖起了他的雕像，还用他的名字来为年轻的马德堡大学命名。

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