长久以来，人们都说大自然讨厌真空
长久以来，人们都说大自然讨厌真空。继伽利略的异端天文观测之后，17世纪早期托里切利在密封的管子中放置水银柱的实验引发了教皇当局的不安——空旷的空间是否意味着对神圣存在的否认?——他们完全禁止了它们，以及许多其他的科学。北欧的新教徒在这个近乎异端的领域取得了进展。
大约在1650年，奥托·冯·格里克(Otto von Guericke)使用了一个大多数人都能认出来的反向自行车打气筒，从一个金属球体中吸出空气。令格里克非常高兴的是，它很快就崩溃了。他继续进行了一个著名的实验，在这个实验中，对立的两组马无法分开两个被疏散的半球。在英国，罗伯特·博伊尔和罗伯特·胡克设计了一种改进的泵，并开始了第一次“真正的”真空实验。这样的真空实验，通常涉及小动物，成为时髦的话题。其中之一在约瑟夫·赖特1768年的一幅著名画作中被描绘出来，在空气泵上的一只鸟的实验．然而，尽管设计不断改进，但似乎不可能低于1/4 Torr。挑战就是要打败它。
第一个重大进展是由朱利叶斯?克尔，气体放电研究的先驱。Pl吗?克尔指示著名的玻璃吹制工约翰·盖斯勒为他造一个泵。这个想法很简单——通过提升储层，水银柱可以将气体系统中的部分气体内容物向上移出，通过一个止回阀。通过交替升降蓄水池，可以使系统稳定排汽。但是，尽管盖斯勒泵相当有效，但它却非常缓慢和乏味。
1865年，汉诺威出生的化学家赫尔曼·斯普伦格尔(Hermann Sprengel, 1834-1906)在伦敦工作，提出了一种非常简单的设备，可以在很少或没有监督的情况下操作，并且可以达到比当时任何其他设备都低的真空。这个装置(右图)是一个天才之举。要疏散的系统连接到一个t型件上。水银从储层流出，经过t型结，以细滴流的形式流过毛细管。每个进入毛细管的液滴都会从真空系统中带走少量空气，并稳定地降低气体压力，直到接近“完美”真空时，会有稳定的敲击声发出信号，在黑暗的房间里，仪器内部会发出幽灵般的闪光。
斯普伦格尔泵是如此的快速和高效——斯普伦格尔最早的尝试可以在20分钟内完全抽出半升的容器——以至于所有使用真空的人都使用它。威廉·克鲁克斯在他的放电研究中使用串联泵。威廉·拉姆齐用它们来分离惰性气体。但最重要的是，斯旺和爱迪生用斯宾格尔泵抽走了他们的新碳丝灯。斯普伦格尔自己转而研究炸药，并最终被选为皇家学会会员。
但是压强是多少呢?斯普伦格尔知道它是如此之低，以至于它不再支持放电，但超过了大气压力的百万分之一(103Torr)，他被困住了。
第二个突破——测量真空——是由伦敦出生的赫伯特·麦克劳德(1841-1923)实现的。1874年，他在盖斯勒泵的基础上开发了一种简单的压力表:一个凸起的水银柱会从抽气系统中捕获一小部分气体样本，并将其压缩到毛细管中，在那里测量其体积;反过来，我们可以计算出原始真空中的压力。
很快就清楚了，10级的压力6托尔被联系上了。但该仪表的设计一再遭到攻击。莫里斯·特拉弗斯(Morris Travers)曾与拉姆齐一起使用过它，他抱怨说，它对湿气的污染非常敏感，需要对每种气体重新校准。其他人则反对它不提供连续读数。
到20世纪初，电动水银泵和油封旋转泵开始出现，斯彭格尔的泵和它的发明者逐渐从人们的记忆中消失了。但是麦克劳德压力表，尽管有缺点，仍然是校准现代电子真空表的首选方法。教会对真空的反感呢?随着白炽灯在欧洲各地亮起，教皇低调地退出了讨论。
Andrea Sella是伦敦大学学院无机化学讲师
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