力大无比的水压机

你看到过万吨水压机吗？那高高大大的机器可真神奇，烧得通红的钢铁在它“手”里简直就像一团面粉；要它肩就扁，要它长就长。原来，神奇的水压机所产生的压力有好几万吨呢！难怪连钢铁也只能听任它的摆布哩。

说起水压机的发明，那可是法国科学家布莱斯·帕斯卡的功劳。

1623 年 6 月 19 日，帕斯卡出生在法国的克莱蒙市，即现在的克莱蒙·菲郎市。他的父亲是一个博学多才的数学家，良好的家庭环境为他成长为天才

人物提供了不可多得的条件。虽然帕斯卡 39 岁就离开了人世，但他对科学做出的贡献是巨大的。提起帕斯卡，人们自然而然会想到压力的单位——帕， 这便是以他的姓名命名的；进一步还会联想到著名的“帕斯卡定律”，这是物理学中的一个重要定律，也是发明水压机的理论基础。

1646 年 10 月，23 岁的帕斯卡得知意大利物理学家托里拆利水银柱实验和对大气压力的发现时，他也开始了顽强探索。帕斯卡设计了两个巧妙连接在一起的玻璃管，依靠其中一个可以减少另一个管子里的水银表面上部空气的方法，他证明了空气压力的存在以及压力决定试管中水银柱高度的变化。 “啊，这一点我完全清楚了，”帕斯卡自言自语道，“液体中的压力是

自下而上逐渐减少的。”

帕斯卡对两个连在一起的玻璃管的兴趣越来越浓厚，他制作了大大小小各种形状的玻璃管进行实验，并称其为“连通器”。

有一天，帕斯卡对一粗一细两个玻璃管组成的连通器来了兴致，他反玻璃管放在工作台上，并在管内加了一点水，粗细两个管内的水柱是一般高。 “对，这没错！因为粗细两个管的上端都开了口。可是如果我在其中一

个管内压下一个塞子，会出现什么情形呢？”帕斯卡常常为自己设下一个又一个的难题。

他首先在粗管子里加入塞子，嗬！水竟然从细管的上端喷了出来。

接着，他又将塞子塞入细管内，这下倒没事，粗管内的水柱仅稍稍上升了一点点。

帕斯卡马上想到了一个问题：“如果同时在粗细两个管子上加上塞子， 会出现什么结果呢？”这是思维上的跳跃，也是帕斯卡通向“帕斯卡定律” 进而发明水压机的关键所在。

经过一系列精确的实验验证，帕斯卡终于在 1646 年 10 月发表了一篇论文——“论液体平衡”，其中提出了密闭流体传递压强的定律：“加在封闭容器中的液体任何一部分的压强（即垂直作用于液体单位面积上的力），必然按原来的大小向各处传递。”这便是著名的“帕斯卡定律”。

这个定律告诉我们，在粗细连通器上，小活塞上加一个小压力，就可以在大活塞上得到一个大压力。如果大活塞的面积是小活塞面积的 1000 倍，那么，在小活塞上加 1 千克压力，大活塞便可顶起 1000 千克的庞然大物！其实， 帕斯卡实验用的这个粗细连通器就是世界上最早的一台水压机。以后，人们在这基础上，用金属代替了玻璃，用油代替了水，并将油缸设计成油泵，于是，油压机诞生了。

今天，帕斯卡的这项发明可真称得上是子孙满堂：小的如“千斤顶”， 它能将抛锚的汽车一点点抬起来；大的如“万吨水压机”，它能锻压大型的钢材。另外还有高层建筑施工用的自升塔式起重机，镜面磨削用的高精度磨床，操纵超音速飞机舵翼用的液压随动系统等，都离不开帕斯卡的这项发明呢。