很久以前,人們就已知道地球為空氣所包圍。17世紀40年代,又由地球引力作用推斷出大氣壓強的存在。因為沒有實驗證實,故還不能完全讓人信服。
當時,德國的一位學者奧托,格里克決心用實驗證明大氣壓強的存在。
格里克找來一個有蓋的木桶,他想把桶內的空氣抽出,看看桶體是否會因外界大氣的作用而發生變化,以驗證大氣壓強的存在。
那個時候,還沒有抽氣機,格里克巧妙地利用了手頭僅有的一只手動水泵。他把水泵安在桶側。木桶內注滿水后蓋好、封嚴,然后搖動水泵向外抽水。如果水被抽盡,則桶內就成為真空。
抽水開始時,不怎么費力,但抽著抽著。就覺得非常吃力,最后要幾個人采搖動水泵。在水還遠沒抽盡時,本桶就“砰”的一聲碎裂了——是大氣的作用壓碎了木桶!
格里克重新做這個實驗,他這次用一個黃銅薄球殼來代替木桶,但它也沒能逃脫木桶相同的厄運——在實驗進行中粉身碎骨了。就這樣,格里克成功地用實驗證實了大氣壓強的存在。
1654年,為了向世人證明大氣壓強的存在,格里克鑄了兩個能密合的厚實的銅半球,在其中一個上安裝了他剛研制出的專用抽氣機,在半球的接縫處墊上皮子、涂上黃油以利于密封。他讓兩個助手托起并壓緊這兩個半球,然后向外抽氣。
隨著氣體被抽出,兩個助手已無須再壓緊兩個半球使其緊貼在一起,就是向兩邊拉也無法將它們分開了,
之后,格里克在他任市長的馬德堡市當眾表演了他的半球實驗(這樣的兩個半球以后就被稱為馬德堡半球)。實驗中。用8對馬也沒能把抽出空氣的兩個半球拉開。
馬德堡半球實驗不僅向世人證明了大氣壓強的存在,也顯示了大氣壓的強大力量。現今的學校實驗室里仍有它的身影,中學教科書在介紹大氣壓強一節時,幾乎都有一幅古老的圖來再現當年當眾實驗時的壯觀場面。