Mi tartja a Földet?

Előszó

Ősidők óta foglalkoztatja az embereket az a kérdés, hogy mi tartja a Földet. A kérdés érthető, mert az életben megszoktuk, hogy minden tárgynak feltétlenül van valami támasza, különben leesik a Földre. A tengeren úszó hajót a víz tartja alulról. A levegőben repülő madarat és a repülőgépet a levegő tartja alulról, amelyre szárnyukkal támaszkodnak. Ha letörik a repülőgép szárnya, a gép mint a kő zuhan lefelé. Vajjon mi tartja a tenger vizét és a Földet körülvevő levegőt? Nyilvánvaló, hogy ezeket szintén alátámasztja a Föld. Az, hogy a vizet alulról a tengerfenék támasztja, mindenki előtt világos. Ami azonban a levegőt illeti, az első pillantásra nem annyira nyilvánvaló. Valóban szüksége van-e a levegőnek valamilyen támaszra? Igen, természetesen, mert a levegőnek súlya van, éppen úgy, mint minden más testnek és igen nagy erővel nehezedik a Föld felületére. Erről a következő módon győződhetünk meg: Vegyünk egy hosszú, egy négyzetcentiméter keresztmetszetű, patkóalakú üvegcsövet; állítsuk a végeivel felfelé és öntsünk bele higanyt (a higany a legnehezebb folyadék, majdnem 14-szer nehezebb a víznél). Amíg a cső mindkét vége nyitva van, a higany a cső két szárában egyenlő magasságban áll. A levegő nyomása a higany felületére a cső mindkét szárában egyenlő. Ha most légszivattyú segítségével kiszivíttyúzzuk a levegőt a cső egyik végéből, azonnal észrevesszük, hogy a higany ebben a szárban elkezd emelkedni. Ha teljesen kiszivattyúzzuk a levegőt ebből a szárból és azután a csövet beforrasztjuk, vagy csappal elzárjuk, akkor a higany síkja magasabb lesz a nyitottvégű szárban levő higany felszínénél, 76 cm-el. Ez csak egyféleképpen magyarázható: a cső nyílt szárában lévő higanyra a levegő felülről nyomást gyakorol, a zárt szárban levőre pedig nem, mert az egész levegőt eltávolítottuk belőle. A levegő nyomása annyi, mint a zárt csőben felemelkedett higanyoszlopnak a súlya. Ezt a súlyt nem nehéz kiszámítani. Ha a cső keresztmetszete 1 négyzetcentiméter, akkor a 76 cm magas higanyoszlop súlya 1 kilogramm és 33 gramm. Ebből egyébként nyilvánvaló, hogy miért nem vehettünk kísérletünkhöz vizet. A víz meglehetősen könnyű, és ahhoz, hogy a légnyomást egyensúlyban tartsuk, a vízoszlop magasságát 10 m 33 cm-re kellett volna emelnünk, ami egy 3 emeletes ház magasságával egyenlő... Vissza