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「空気の不思議」の一覧

空気の押す力化か、それとも真空の引く力か

水はある程度の高さの壁を超えて汲み出すことができます。
サイフォン効果といいます。
しかし、どの程度の高さの壁を超えることができるのでしょうか。
この限界の高さはかなり以前から知られておりました。
水面よりおよそ10m程度が限界で、それ以上高い壁は越えることができません。

ガリレオは空気に魅せられていた

空気とは一体何なのか

ガリレオの時代は、アリステレス以来の世界は4元素でできていると考えていた時代です。
水、土、火、空気。
すべてはこの4元素から成り立つ。
しかし、それにしても空気とは何なのか?

空気は彼にとって、身近にありながら、不思議なことに、あまりにも漠然とした存在で、いったい、どういうものであるのか、まったくとらえどころがないものでした。

ガリレオが考えついた空気の測り方

最初に密閉できるふたのついた大きなフラスコのようなガラスの容器を重さを量りました。天秤で、片方にガラスの容器、片方に砂。
重さがあるか、ないか、微妙な値を調べるのですから、測定は精密でなければなりません。
次に、ふいごを使って、ガラスの容器に無理やり空気を押し込みました。
加圧したのです。
すると、驚くべきことに、バランスしていた天秤のガラス容器のほうが重くなったのです。
バランスさせるには、砂を増やさなければなりませんでした。
空気をたくさん詰めると、その分、ガラス容器は重くなったのです。
確かに、空気には重さがあったのです。

ボイルと真空ポンプ

音の伝わり方

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ロバート・ボイルはサイフォンが空気の圧力、押す力によって水を押し出していることを、真空ポンプを使って証明して見せました。
かれは、最近発明されたばかりの真空ポンプを使って、いろいろな実験をして、空気とはなにか、どんな働きをしているのか調べました。 音が空気の振動であることは、今では小学生でも知っているかもしれません。
ボイルの時代、音は空気と関係があることは漠然と知られていましたが、それ以上の詳しいことは分かっていませんでした。
そこで、彼は、最新型の秒針のついた時計をガラス容器の中に入れてみました。
この時計の秒針の音は、「カチッ、カチッ」と容器の外にまで確かに伝わってきます。
そこで、真空ポンプを使って、空気を抜き始めると、時計の音が徐々に小さくなっていきました。
最後はガラス容器に耳をつけて、どれほど神経を集中しても、ついに音聞こえなくなってしまいました。
それでも、容器の中では、時計の秒針は確かに動いているのが見えるのです。
空気がなくなると、音がなくなる。
空気がない世界は音のない世界なのです。
宇宙を題材にした戦争映画がありますが、いろいろな化学兵器はすさまじい音を立てます。
実際の宇宙では、音は伝わらないのです。
真空の世界は静寂な世界です。