地球大气的总质量

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地球大气的总质量

古希腊哲学家亚里士多德曾经猜想，我们这个世界由4个壳层组成，而这4个壳层又分别由四种原质构成，它们是土（大地）、水（海洋）、空气（大气）和火（通过闪电发出的光，偶尔可以见到它）。亚里士多德认为，这些壳层之外的宇宙是由神秘的第五种原质构成的，他把它叫做“以太”。

亚里士多德曾说：“大自然厌恶真空”，并以水压机能够从井里汲水为例。当水压机的活塞被提上来时，活塞的下面留下了一段真空；但由于大自然厌恶真空，所以周围的水会打开水压机底部的阀门，涌入真空。重复进行这种动作，就会把筒内的水越提越高，直到它从泵口流出。

中世纪欧洲的矿工们发现，无论花费多大力气，水压机都不可能把水汲到离原来水面10m以上的位置。伽利略在晚年时曾试图解开这个谜，但结论是大自然对真空的厌恶只是到一定的限度为止。他的学生托里拆利和维维安尼在1644年进行了一项实验，他们在一根约1m长的玻璃管里灌满汞，把开口的一端塞住，倒过来立在盛有汞的盘中，然后拿开塞子。这时管中的汞开始流到盘里，但当管内汞柱降低到比盘内汞面只高760mm时，汞就不再从管里流出而一直保持这个高度。

第一个“气压计”就这样制成了。没过多久人们发现，汞柱的高度并不总是一样的。16世纪60年代，英国科学家胡克发现，在暴风雨之前汞柱高度会降低，说明天气变化与气压有关。