第九十章 物理学第一节 力学

对大气压力(压强)的进一步认识及更广泛应用

宋代时,俞琰曾谈到:“予幼时有道人见教,则剧烧片纸纳空瓶,急覆于银盆水中,水皆涌入瓶,而银盆铿然有声,盖火气使之然也。又依法放于壮夫腹上,挈之不坠。”①把燃烧的纸片投入瓶里,会使瓶里的一部分空气排出瓶外,瓶内的压力由此减小,形成负压。这时如将瓶子放入水中,大气压力就会使水涌入瓶内。若用类似的方法,则大气压力会使瓶子紧压在人腹部, 现在人们熟知的拔火罐,其原理就是如此。

应用大气压强制作虹吸管和唧筒,当时人也有许多记载。如:宋代曾公亮的兵书《武经总要》记述:“凡水泉有峻山阻隔者,取大竹去节,雄雌相合,油灰黄蜡固缝,勿令气泄,推竹首插水中五尺,于竹末烧松桦薪或干草, 使火气自竹内潜通水所,则水自(竹)中逆上。”①这与唐代杜佑在《通典》中所述的方法相似。在《武经总要》中曾公亮还记述用于灭火的唧筒:“唧筒,用长竹,下开窍,以絮裹水杆,自窍唧水。”②利用裹了絮的水杆的往复运动,把水吸上来。这种唧筒实际上是后世活塞泵的前身。苏轼在《东坡志林》中也记载了这种设备:“蜀去海远,取盐于井。⋯⋯自庆历、皇祐以来, 蜀始创筒井,用圜刃凿如碗大,深者数十丈。以巨竹去节,牝牡相衔为井, 以隔横入淡水,则咸泉自上。又以竹之差小者,出入井中为筒,无底而窍其上,悬熟皮数寸,出入水中,气自呼吸而启闭之,一筒致水数斗。凡筒井皆用机械,利之所在,人无不知。”③可知唧筒已广泛应用于四川的井盐开采。