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第二卷192

《《新工具》》

一回。我拿一个轻而薄的金属小盅,就象餐桌上盛盐用的那种小器皿,把它口朝下扣入一盆水中,这样它就把腔中所含的空气亦带到水底了,在盆底预先摆下一个小球,把小盅落在它身上。于是我就看到,如果这球是小得与盅腔相称,那么空气就把自己收缩在较小的空间,只是拥挤在一块,而并不排挤出来。但如果这球太大,使空气退让也不自在,那么这不能忍受更大压力的空气就把小盅顶倒在一边,而自身则升到水面成为气泡。

我不仅试验了空气所能禁受的压缩,我还试验过空气所能禁受的扩展。这是用下述的设计来进行的。我拿一个空的玻璃制的蛋状物,其一端有一个小孔,以猛力经小孔把空气吸出,立即用手指堵住小孔,把它放进水中,然后移开手指。

于是我就看到,空气既经抽吸而扩展到超过其自然的体积,这时就挣扎着要往回收缩(假如这玻璃蛋不是投入水中,它就会带着嘶嘶之声把空气吸进去)

,于是就吸进充分的水以使自己能恢复其原有的范围或体积。

由上所述,我们已经确知比较稀薄的物体(如空气)是容许收缩到可观的程度的。但可触物体(如水)之忍受压缩则困难得多,只能到较小的程度。至于它们究竟能够忍受到什么程度,我曾用下述实验作过一番查究。我做了一个空的

①这个解释是完全不能令人满意的。

一种真确解释的依据应是空气压力的原理,而这条原理看来确是直到托里析利(Toriceli,一六○八至一六四七年,意大利物理学家——译者)才第一个提了出来。这个试验如果是在虚空中做的,那末水就不会进入蛋内,除非蛋是投到可观深度的水中,或者蛋内真空的情况比所描述的办法能够做到的要完善得多。

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292新工具

铝球,约可容两个品脱的水,其厚度亦足能禁受相当大的力量。我在球身钻一个孔,把水灌满在球内,然后用铅汁把孔封上,这时球身已成为十分坚实的了。然后我便用重锤把球身的两对边砸平。这样一来,水就必然紧缩在较小的空间之内,因为只有球形才是容量最大的形状。后来连锤击都不能使水再退缩了,我还用石磨或压机再压,直到水再也不能忍受更多的压力,竟至透过坚实的铅而渗出来,象细的露珠一样。我于是就来计算经锤压而失去的空间,从而得知这就是水忍受压缩的程度,而这只是在猛力拘束之下才能达到的程度。

说到比较更坚实、更干或更紧密的物体,如木头、石头和金属之类,它们所能禁受的压缩或扩展则比水还要少,并且是很难感觉到的。因为它们在受到这两种力量时,不是用破裂开的办法,就是用向前移的办法,再不然就是用其他种种努力来把自己解脱出来;象在木头或金属的弯折中,在借弹簧而运动的钟表中,在投射物中,在锤击中,以及在无数其他运动中,都显示出这些情形。所有这些事物以及对于它们的计量,我们在查究自然当中都应当加以勘探和予以规定,做得精确固好,用估计的办法或用比较的办法也好,这就要看情节所容许了。

四六

(二二)

时序的事例——也叫作滴水的事例,这是借用古时那种贮水而非装沙的钟漏的意思。这种事例是以时间的刻来计量自然,正如测竿的事例是以空间的度来计量一样。一

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