开辟压力计量和真空计量新领域的美妙四重奏3----伽利略的猜想

当我们说到现代科学的时候，伟大的意大利科学家伽利略（1564年-1642年）无疑是一座高峰。考虑到现代计量与科学的密切关系，伽利略对于现代计量的重要作用也是不言而喻的。他的那句名言“测量一切可测之物，并把不可测的变为可测”已经被所有的计量界人士奉为圭臬。

伽利略于1593年发明了温度计。一根像麦秸粗细的长玻璃管，其一端带有一个鸡蛋大小的玻璃泡，用手掌握住玻璃泡使它受热，排除管中的部分气体，然后将管的一端插入水中，待玻璃泡冷却后，水进入玻璃管中。由于空气的热胀冷缩，将使玻璃管中的水位发生变化，从而指示温度高低。虽然当时的人们还不知道其工作原理，但这里我们已经看到了大气压的作用，伽利略自己也意识到了气压对于温度测量结果的影响。另外，伽利略温度计的这种操作方式对于后来的托里拆利必定有一定的启迪作用。

在伽利略的晚年，他注意到一件奇怪的事情：他设计的水泵只能将水抽到33英尺（10米）的高处。按照传统的观点，这一现象是非常奇怪的。亚里士多德认为“真空并不存在”，并对其做过系统论证。人们相信自然界厌恶真空，阻碍真空的形成，并根据这一理论解释抽水机的工作原理。他们认为水之所以上升，是因为自然界厌恶真空，活塞抽动后的空隙需要水填满。按照这种说法，水泵能够把水抽到任意高度，以阻碍真空的形成，实际情况却并不是这样。

针对这一矛盾，伽利略做出了这样的猜想：空气是有重量的，空气中存在着压力，是空气对水的压力使吸气筒抽水机能把水抽吸上来。伽利略估计空气的密度是水的密度的1/400（实际上为1/772），只能把水压到最高10米左右，当水井深度大于10米时水就抽不上来了。别的液体抽吸所能达到的高度也有一个限度，这个限度由这种液体的密度大小来确定。但是，这时的伽利略已经没有时间和精力去进行更深入的研究了。

爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”伽利略的这一天才的猜想启发了后来者的研究。可以说，托里拆利后来突破性的历史性发现，伽利略也是功不可没的。

伽利略去世于1642年1月。在他去世前的几个月前，已经双目失明的他邀请数学家托里拆利帮助记录他最后的研究。在此之后，托里拆利代替了伽利略，继任托斯卡纳的首席科学家。（郭天太供稿）