Երկրի վրա գտնվող բոլոր կենդանի էակները չեն նկատում մեր մոլորակի վիթխարի օդային պատյանների կողմից իրենց վրա գործադրվող ճնշումը: Պատճառն այն է, որ նրանք ի սկզբանե սովոր են մթնոլորտի ազդեցությանը, և նրանց օրգանիզմները կենսաբանորեն հարմարված են դրան։
Մինչդեռ նման գազային ամպը իրականում զգալի քաշ ունի։ Այն պահում է մոլորակի ձգողականությունը, որի շնորհիվ այն չի գոլորշիանում դեպի անվերջ տարածություն՝ ձգվելով դեպի վեր՝ հազար կիլոմետր։ Իսկ դա նշանակում է, որ օդային խցիկը ճնշում է գործադրում այն ամենի վրա, որը գտնվում է երկրագնդի մակերեսին։ Որքա՞ն արժե մեկ մթնոլորտը Պասկալում: Գիտնականներին հաջողվել է թվերով արտահայտել օդի ճնշումը դեռևս 17-րդ դարում։
Մթնոլորտային ճնշում
Ռեգենսբուրգում 1654 թվականին Օտտո ֆոն Գերիկեն կայսր Ֆերդինանդ III-ին և նրա գործընկեր գիտնականներին տպավորիչ փորձառություն տվեց: Գերմանացի ֆիզիկոսը վերցրեց երկու խոռոչ պղնձե կիսագնդեր՝ փոքր չափերով (մոտ 35,6 սմ տրամագծով): Հետոնա դրանք պինդ սեղմել է իրար՝ միացնելով կաշվե օղակով, ներսից օդը դուրս է մղել ներդիր խողովակի ու պոմպի միջոցով։ Դրանից հետո կիսագնդերը չեն կարողացել բաժանվել։ Ավելին, տասնվեց ձի, որոնք կապված էին երկաթե օղակների երկու ծայրերում, ստացված գնդիկի յուրաքանչյուր կողմում, չկարողացան դա անել:
Այս փորձը աշխարհին ցույց տվեց շրջապատող օբյեկտների վրա ճնշման ազդեցությունը: Այս ուժն էր, որ այդքան սեղմեց ոլորտի երկու մասերը։ Այսպիսով, դրա չափը իսկապես տպավորիչ է: Երկու տարի անց ուշագրավ փորձը կրկնվեց Մագդեբուրգում։ Այնտեղ արդեն 24 ձի փորձել է կոտրել գունդը, բայց նույն հաջողությամբ։ Փորձի ժամանակ օգտագործված այս կիսագնդերը պատմության մեջ մտան Մագդեբուրգ անունով։ Դրանք դեռևս պահվում են գերմանական թանգարանում։
Մեկ մթնոլորտ Պասկալով
Ինչպե՞ս հաշվարկել մոլորակի գազային թիկնոցի ճնշումը: Ոչինչ ավելի հեշտ չէր լինի, եթե օդի խտությունը և օդային թաղանթի բարձրությունը ճշգրտությամբ հայտնի լինեին։ Սակայն 17-րդ դարում գիտնականները դեռ չէին կարող նման բաներ իմանալ։ Այնուամենայնիվ, նրանք գերազանց աշխատանք կատարեցին։ Եվ դա առաջին անգամ արեց Գալիլեոյի աշակերտը՝ իտալացի Տորիչելլին:
Նա վերցրեց մի մետր երկարությամբ ապակե խողովակ և ծայրերից մեկը զոդելուց հետո լցրեց սնդիկով։ Իսկ բաց հատվածն իջեցրեց նույն նյութով անոթի մեջ։ Միևնույն ժամանակ, խողովակի սնդիկի մի մասը ներքև թափվեց: Այնուամենայնիվ, ոչ բոլորը թափվեցին: Իսկ մնացած սյունի բարձրությունը մոտ 760 մմ էր։ Այս փորձառությունն էր, որ հետագայում հեշտացրեց հաշվարկել, թե քանի Պասկալ կա մեկ մթնոլորտում: Այս թիվը մոտավորապեսկազմում է 101,300 Պա: Սա նորմալ մթնոլորտային ճնշման արժեքն է։
Տորիչելիի փորձի բացատրություն
Մթնոլորտի ճնշումը ազդում է բոլոր երկրային մարմինների վրա: Բայց դա աննկատ է, քանի որ այն հավասարակշռված է օդի գործողությամբ, որը գտնվում է հենց իրերի և կենդանի օրգանիզմների մեջ: Մագդեբուրգի կիսագնդերի հետ փորձը պերճախոս ցույց տվեց, թե ինչ կլիներ, եթե գազը գրեթե ամենուր թափանցելու հատկություն չունենար։ Ստացված ոլորտում արհեստականորեն ստեղծվել է անօդ տարածություն։ Արդյունքում պարզվեց, որ այն անսովոր ամուր և անբաժանելի է՝ բոլոր կողմերից սեղմված մեկ մթնոլորտով, Պասկալներով, որի ճնշման արժեքը, ինչպես արդեն գիտենք, շատ նշանակալի է։
Պոմպերի հիմքում ընկած են նույն օրենքները: Հեղուկը շտապում է ձևավորված անօդ տարածություն: Այն բարձրանում է այնքան ժամանակ, մինչև գոյություն ունեցող օդային ճնշումը և նյութերը հավասարակշռեն միմյանց։ Իսկ սյունակի բարձրությունը կախված է հեղուկի խտությունից։
Իմանալով դա՝ Տորիչելլին չափեց մեկ մթնոլորտի կողմից ստեղծված ճնշումը։ Իհարկե, նա դեռ չէր կարող այս արժեքը թարգմանել Պասկալի։ Դա արվեց ավելի ուշ: Հետեւաբար, նա չափեց այն սնդիկի միլիմետրերով: Հայտնի է, որ մեր ժամանակներում մթնոլորտային ճնշումը սովորաբար չափվում է նմանատիպ միավորներով։
Ինչպես փոխարկել մթնոլորտը Պասկալի
Ֆրանսիացի Բլեզ Պասկալը (նրա դիմանկարը մի փոքր ավելի բարձր է), ում անունով են կոչվում ճնշման միավորները՝ իմանալով Տորիչելիի փորձերի մասին,կրկնեց նմանատիպ փորձերը տարբեր բարձրությունների վրա՝ օգտագործելով, բացի սնդիկից, ջուր և այլ հեղուկներ: Եվ սա վերջապես ապացուցեց մթնոլորտային ճնշման առկայությունն ու ազդեցությունը երկրային մարմինների և նյութերի վրա, թեև այն ժամանակ կասկածողները շատ էին։
Հետևյալը ցույց է տալիս, թե ինչպես փոխարկել ճնշումը մթնոլորտում Պասկալների և այլ միավորների:
Այս արժեքը հաստատուն չէ և կախված է բազմաթիվ ցուցանիշներից: Առաջին հերթին՝ ծովի մակարդակից բարձրությունից։ Ինչպես ապացուցեց Պասկալը, որքան բարձր եք բարձրանում լեռան գագաթը, այնքան ճնշումը նվազում է: Սա հեշտությամբ բացատրվում է. Ի վերջո, օդային կեղևի խորությունը նվազում է, ինչպես նաև դրա խտությունը: Իսկ արդեն մոտավորապես 5,5 կմ բարձրության վրա ճնշման ցուցանիշները կրկնակի կրճատվում են։ Իսկ եթե բարձրանաք 11 կմ, ապա այդ արժեքը կնվազի չորս անգամ։
Բացի այդ, մթնոլորտային ճնշումը կախված է եղանակից։ Այդ իսկ պատճառով այս ցուցանիշն իր կանխատեսումներում նշանակալի է համարվում։ Օրինակ՝ որքան մեծ է ճնշումը ամռանը, այնքան ավելի հավանական է, որ այս օրը արևը կուրախացնի իր ճառագայթներով և տեղումներ չեն լինի։
