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  • 1 # 小飛Joseph

    事實上,問能不能拉開是不合適的,因為兩個半球一直都吸不到一起去,效果和在常壓下直接將兩個半球懟在一起效果一樣

  • 2 # 不可思議未解之謎

    首先簡單科普一下什麼是馬德堡半球實驗:

    馬德堡半球實驗——是1654年,馬德堡市長(奧托·馮·格里克)在神聖羅馬帝國的雷根斯堡進行的一項物理實驗,為了證明物理學家(埃萬傑利斯塔·托里拆利)研究成果。

    實驗緣由:

    當年托里拆利透過水銀和玻璃管實驗證明了大氣壓強的存在,但是該實驗成果與當時已經存在的亞里士多德力學相悖,另一派學術研究者不得不試圖打壓、否定托里拆利的學術成果,哪怕是後來帕斯卡實驗的成功,大氣壓強是否存在還是有爭議,所以到1654年依舊有很多人不相信大氣壓強的存在。

    實驗過程:

    格利克市長同其助手特地制定了兩個黃銅半球,直徑約37cm,於城市郊區籌備這個大型試驗。反對派在實驗當日當場大肆宣揚實驗不可能會成功,還嘲諷格利克市長辦起了雜耍表演……

    格利克當著群眾的面把兩個黃銅半球中間墊上一層橡皮圈;再把兩個半球灌滿水合在一起,然後將水抽出;讓其內部形成真空狀態,最後關閉封死氣嘴。這樣周圍的大氣把兩個半球緊密的壓合在一起。

    格利克先是安排球兩端各拴四匹馬,馬伕揚鞭催馬、馬匹背道而“馳”,經過一段時間的“馬屁拔河大賽”,銅球紋絲不動;馬力不夠自然得加大馬力咯,格利克第二次實驗兩邊各準備了八匹馬,16匹馬再次背道而拉,經過一段時間撕扯,忽然“砰”的一聲響,兩個半球恢復了原有的模樣,自此實驗結束。

    回答題主問題:

    顯而易見,因為地球上有大氣壓的存在,半球才會被大氣“壓”的不容易分開,所以馬德堡實驗才會得以成功;

    馬德堡實驗是將球體中的大氣換成了真空,內外壓強不同,外部大氣向內部真空施加壓力,半球體就合在了一起;如果將球體內部換成大氣,外部均為真空空間,就會向外部施加壓力;內外均為真空的話,沒了下圖中由外部向球體內部的作用力,輕而易舉的就分開了。

  • 3 # 溫柔的暴龍獸

    馬德堡半球實驗是很經典證明有大氣壓力存在的實驗,其原理就是把這個黃銅的半球殼中間墊上橡皮圈;再把兩個半球殼灌滿水後合在一起;然後把水全部抽出,使球內形成真空;最後,把氣嘴上的龍頭擰緊封閉。這時,周圍的大氣把兩個半球緊緊地壓在一起。如果在真空環境中,兩個半球不會貼合,就算貼合了也沒有力的存在。所以能很輕鬆的拉開。

  • 4 # jinesc

    真空環境看你2個半球合併了多久去拉,如果時間短自然可以拉開 要是1-2年後 再加幾匹馬也拉不動 都焊接到一起了。

  • 5 # 魔龍之心冰甲的考林

    馬德堡半球實驗是要論證大氣壓強的,也就是把球內抽真空,外界大氣壓把半球壓住所以是論證了大氣是有壓強的。如果在真空中球內外都是真空的,所以球壁內外沒有任何方向的力產生,所以馬德堡半球實驗在真空中不會成功。

  • 6 # 星辰大海路上的種花家

    如果在真空環境中做馬德堡半球實驗,能把半球拉開嗎?

    馬德堡半球是一個形象展示大氣壓的實驗,一個直徑0.36米的對開銅球,合在一起將內部抽成高真空,然後兩邊各8匹馬,當然16匹馬的力量還是很強大的,但拉開這個銅球也花了不少力氣。

    馬德堡半球實驗

    太空中能拉開馬德堡半球嗎?

    1654年由德國物理學家、時任馬德堡市長奧托·馮·居里克舉行的一個展示大氣壓的實驗,因為非常形象,現在還是中學物理中的經典實驗被繼續保留!儘管馬匹最後將銅球拉開了,但大家應該很好奇,標準的馬德堡半球大概需要多少牛頓的力才能拉開?

    居里製造的銅球直徑為0.36米,根據大氣壓計算,這個尺寸的銅球假如在抽到高度真空的條件下,總共拉開這兩個半球大約需要2萬牛頓,一匹馬的拉力大約是1000-2000N,因此用16匹馬確實在稍稍努力下即可拉開馬德堡半球!現代有很多迷你型馬德堡半球,那種一個人用兩隻手用力即可搞定了哈!

    馬德堡半球合在一起的力量是大氣壓給予的,如果它在真空中就不會有一絲大氣壓,所以將其帶入太空中的話它就很容易分開了是嗎?其實也是有條件的,因為太空中有兩個方式存在:

    在太空的國際空間中在太空的真空中

    前者仍然存在大氣壓,因為國際空間站的大氣壓是標準一個大氣壓,所以壓力是一樣的,想要拉開馬德堡半球同樣不容易,但在太空的真空中就徹底沒有壓力了,所以很輕鬆就能開啟!

    NASA曾經犯過的致命錯誤,伽利略探測器差點廢了

    其實這和馬德堡半球關係確實不大,但有一點必須說明的是,兩個表面非常光潔,貼合在一起的金屬表面在太空中會發生非常神奇的現象:冷焊

    伽利略探測器的木星之路

    伽利略木星探測器是1989年10月18日由太空梭亞特蘭蒂斯號送入太空的,在探測器準備變軌離開地球之前,NASA就發現一個問題,用來與探測器傳輸資料的高增益天線無法開啟,這是探測器的影象資料下載到地球到主要通訊手段,失去高增益天線後本來幾分鐘一張的照片變成了幾天才能傳輸一張。後來技術改進了壓縮演算法才勉強解決了這個問題。

    理想中完全的天線(左側)和實際中打不開(右圖)

    NASA工程師分析是伽利略探測器的高增益天線在摺疊過程中沒有塗抹潤滑脂,它可以避免金屬直接接觸,導致高增益天線互相接觸在太空中發生一種叫做冷焊的現象,這是處在高真空環境下,表面處於原子級別的清潔狀態,金屬表面的原子鍵結合造成粘接現象,簡單的說就是長在一起了。

    幸虧旅行者天線沒犯錯

    除了塗抹潤滑脂以外,三氧化二鋁、三氧化二鉻及二硫化鉬、二氧化鋯等薄膜層能有效降低冷焊現象,所以現代航天器在表面接觸的部位都會加以處理以避免冷焊。

  • 7 # 淡漠乾坤

    世界上的所有事物,都可以根據人的標準,劃分為兩大類。其一是用我們的感覺器官直接感受到的物體,其二是隻能用理性來認識的物體。前者,屬於追逐現象,後者則是超越現象。

    我們人類的認識,與其他的動物一樣,也是從模仿現象開始的。由此,萌發了因果關係的意識,即模仿是因,再現是果。例如,原始人在巖洞中模仿成功的狩獵,舉行魔法儀式,期望下一次的狩獵重現成功。

    因此,我們人類認識的本質,就是形成統一的因果關係。這是我們認識世界的角度與方式,由此可以提高認識的效率。然而,由於各種現象呈現出來的,是它們分立的一面。因此,我們單純地感受和觀察現象,是很難建立統一的因果關係的。

    於是,古希臘哲學家亞里士多德提出了形而上學的觀念,認為應該探討隱藏在事物背後的存在。將這種看不見的存在歸結為無形的理念,屬於唯心的思想。例如,蘇格拉底將外部世界歸結為內在的真、善、美,而其學生柏拉圖則歸結為理性。如果從物理的角度來認識,則需要假設存在著某種我們感覺不到的東西。

    比如,兩百多年以前,我們不知道空氣的存在。然而,有許多現象我們是很難理解的。例如,在大航海時代,帆船是非常普遍的。為什麼會有風呢?如果我們靜止不動時,風是不存在的。難道是跑步使身體產生了風?顯然,這是不合理的。畢竟是先有風,船才會動,而不是因船航行產生了風。

    於是,人們藉助於理性,猜測存在著看不見的空氣。為了證明這一假設,馬德堡市長做了一個公開的實驗。他命人做了兩個巨大的半球,並抽真空。於是,這兩個半球不僅粘在了一起,而且竟然兩匹馬都沒有拉開。然而,一旦開啟閥門,這兩個半球就自行分開了。

    由此,證明了空氣的存在,其是由無數個運動的氣體分子構成的。所謂的風,其只是因為溫差,導致空氣的能量密度(壓強)不同,從而使氣體流動所產生的不對稱碰撞。這也是為什麼,抽出球體內部的空氣,會使外部的氣體擠壓兩個半球,從而將兩個半球粘在了一起的原因。

    那麼,在太空不存在空氣,能否重現馬德堡半球實驗呢?根據有機的量子宇宙觀,不存在絕對的真空。否則的話,我們就無法理解物體的運動會受到限制、不同的物體之間存在著遠端作用力以及所有的微觀粒子都具有波動性等現象。

    此外,由於存在著宇宙的微波背景輻射溫度,說明太空中充滿著由普朗克常數h定義的量子,該量子是宇宙中不可再分的最小粒子。而且,根據背景溫度,我們可以計算出單個量子的能量,該能量乘以量子空間的密度,就得到了該空間的壓強。這是一個非常巨大的數字,因而所有的相互作用力以及慣性力都可以歸結為量子空間的對稱性破缺。

    因此,雖然我們現在沒有辦法在太空中將球體中的量子抽出,重現馬德堡實驗;但是,導致量子空間對稱性破缺的方式是很多的。例如,縮小物體的體積,就可以感受到空間量子的不對稱碰撞,從而使微觀粒子具有波動性。例如,所有的物體都會對外輻射熱能,使量子空間形成熱的梯度分佈。於是,當兩個物體相遇時,它們之間的空間量子會具有較高的溫度,從而具有更大的穿透性。所以,量子空間會對這兩個物體進行擠壓,產生了萬有引力。這實際上就是馬德堡半球實驗的變種。

    總之,由於空間不空,即便是在太空中進行馬德堡半球實驗,在理論上也是存在的。只是,抽出來的不是氣體分子,而是作為最小粒子的量子。因而,在實踐上,我們是很難做到的。不過,大自然已經向我們展示了類似的實驗,那就是各種相互作用力。只是,其導致量子空間不對稱的方式,是有所變化的,並不是簡單地抽真空。

    因此,空間壓強的本質,是空間粒子的不對稱碰撞。而馬德堡半球實驗的實質,就是引起空間粒子的不對稱碰撞。不同的粒子可以形成不同的空間,從而可以藉助於不同的方式,產生不同的壓強。

  • 8 # 老饅頭簸箕

    你先在普通環境常壓下把兩個半球放在一起,不抽氣,發現自己就分開了。為什麼?因為球內也是一個大氣壓,內外氣壓平衡,除非特別固定,兩個半球無法保持在一起。

    然後,你把球內的空氣抽盡,成為真空。這時候你會發現幾匹馬也拉不開。

    然後,你再把這個球放在一個密閉空間裡,抽調空氣,也弄成真空。這時候你會發現,嘿嘿,兩個球又自己分開了。

    因為這時候內外都是真空,壓力又平衡了。

  • 9 # 甜甜向上精心創作

    不管提問者處於什麼目的,看來對馬德堡半球實驗有一定的認識,但明顯的感覺到,其認識只停留在看熱鬧階段,還沒有看出其中的門道。下面就簡單的重現一下馬德堡實驗。

    馬德堡實驗是被寫進物理學史的一個著名實驗,在初中物理中必須提及的一個實驗。

    據記載,1654年德國馬德堡市的市長學者奧托•格里克,邀請德國皇帝觀看了它的實驗。做了兩個直徑14 英寸的銅製半球,兩個半球上都帶有銅環,其中一個半球上帶有閥門。將兩個銅半球合在一起,用抽氣機透過閥門將兩個銅半球中的空氣抽出,兩個銅半球就緊緊的連在一起。然後,在兩個銅半球的銅環上各用八匹強壯的馬向兩邊拉,最終,也沒將銅半球拉開。當奧托•格里克將半球上的閥門開啟,空氣進入兩個半球之中時,只要輕輕地一拉,兩個半球就分開了。

    很顯然,在銅半球的周圍只有空氣和馬,但馬是來銅半球的,因此,阻擋銅半球不被拉開的肯定是空氣,是空氣對銅半球的壓力。包圍地球的空氣層(大氣層)對浸在它裡面的物體的壓強叫做大氣壓,所以說,馬德堡半球實驗有力的證實了大氣壓的存在。

    至於真空中做馬德堡實驗,能不能將半球拉開,大家應該心中有數。如果還拿不定主意,就再想想上面的實驗,在最後開啟閥門時的情景,是不是有相通的地方?

  • 10 # 人在旅途風雨夜歸

    在真空環境中做這樣的實驗沒有任何意義!半球實驗本身就是利用球體內外氣壓差來測試大氣壓力,如果在真空中就不存在氣壓差,所以實驗無法成立。

  • 11 # 吃鏌就菜

    除非壓強是平衡的情況下有可能開啟,甚至要高於球體內的負壓,估計太空的真空強度是達不到的,否則宇航服也會膨脹爆炸的,太空倉在開啟隔倉出入時也要洩壓加壓,如果是16匹馬拉開的真空球,太空的真空度怕是遠沒有那麼高,除非真空度相等!

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