مقدمة عن جهاز الباروميتر
ما هي قصة اختراع جهاز الباروميتر؟
استخدامات جهاز الباروميتر
مقدمة عن جهاز الباروميتر:

 

الباروميتر: عبارة عن جهاز يتم استخدامه لقياس الضغط الجوي إمّا باستخدام الماء أو الهواء أو الزئبق، ينقسم الباروميتر إلى نوعين هما: البارومتر المعدني والبارومتر الزئبقي، أول باروميتر تمّ اختراعه هو البارومتر الزئبقي وهو عبارة عن أنبوب زجاجي بارتفاع 3 أقدام مع نهاية واحدة مفتوحة والطرف الاخر مسدود، أنبوبه مليء بالزئبق لذلك سمّي بالزئبقي، يستقر الأنبوب الزجاجي في وعاء يسمّى الخزان ويحتوي أيضًا على الزئبق.

 

في حال انخفاض مستوى الزئبق عبر الأنبوب الزجاجي فإنّه ينتج فراغًا، ذلك يؤدي إلى تغيرات على المدى القصير في الطقس، يعمل البارومتر من خلال موازنة وزن الزئبق من الأنبوب الزجاجي ضد الضغط الجوي، إذا كان وزن الزئبق أقل من الضغط الجوي، فإنّ مستوى الزئبق في الأنبوب يرتفع، أمّا إذا كان وزن الزئبق أكثر من الضغط الجوي، فسوف ينخفض مستوى الزئبق.

 

يُعد الضغط الجوي وزن الهواء في الغلاف الجوي، لذلك مستوى الزئبق سوف يستمر بإحداث تغييرات حتى يصل وزن الزئبق الموجود داخل الأنبوب الزجاجي إلى وزن الهواء (يكونا في حالة تساوي)، في المناطق التي يكون فيها الضغط الجوي منخفض، يرتفع الهواء بعيدًا عن سطح الأرض بسرعة عالية، ثم يأتي الهواء المتدفق من المناطق المحيطة به، هذا يُؤدي إلى تقليل وزن الهواء بالتالي ينخفض مستوى الزئبق إلى مستوى أدنى.

 

في المناطق ذات الضغط العالي سوف يتجه الهواء إلى سطح الأرض بسرعة عالية جدًا ممّا يؤدي إلى تدفقه إلى المناطق المحيطة به، وزن الهواء سوف يرتفع وذلك يُؤدي إلى ارتفاع مستوى الزئبق إلى أعلى حتى يتم التوازن، يوجد اليوم أنظمة قياسات لضغط الهواء.

 

ما هي قصة اختراع جهاز الباروميتر؟

 

أول باروميتر تمّ اختراعه بواسطة العالم الفيزيائي وعالم الرياضيات إفانجيليستا توريسلي، كان يسمّى بأنبوب توريسيلي، وُلد توريسلي في 1608م، في إيطاليا، قام جاليليو باقتراح استخدام الزئبق في تجارب الفراغات على على إفانجيليستا توريسيلي، بعد اقتراح جاليلو قام توريسيلي بملء أنبوب زجاجي بالزئبق، بعد ذلك قلب الأنبوب داخل طبق ولاحظ توريسيلي وجود فراغ وبعض الزئبق الذي لم يفلت من الأنبوب.

 

تم اعتبار العالم إفانجيليستا توريسيلي بأنّه أول من أنشأ فراغ مستمر وثابت، بعد ذلك اكتشف مبدأ البارومتر، بعد العديد من التجارب أدرك توريسيلي أنّ التغير الذي حدث في ارتفاع الزئبق من يوم إلى آخر، بسبب التغيرات الناتجة في الضغط الجوي، قام تورسيلي بصناعة أول باروميتر في عام 1644م، بعد اختراعه هذا قام صناع المضخة الكبيرة برفع المياه إلى ارتفاع 40 قدم، لكن لاحظوا أنّ المياه ارتفعت إلى 32 قدم.

 

قام إفانجيليستا توريسلي بمحاولة استخدام الزئبق في التجربة، كانت كثافة الزئبق أكبر من كثافة الماء بكثير، والعمود الذي سوف يوازن الهواء كان أصغر نسبيًا، قام بعد ذلك بملء أنبوب بالزئبق وقام بإغلاق نهاية الأنبوبة بإحكام وضع الأنبوب بشكل عمودي مع النهاية المفتوحة في حوض مملوء بالزئبق، كان توريسلي حريصًا على عدم وجود فقاعات هوائية داخل الانبوب، ذلك أدّى إلى انخفاض عمود الزئبق حوالي 28 بوصة وترك مساحة فارغة بأعلى الاأنبوب سمّيت بفراغ توريسليان.

 

تمّ تداول تجارب توريسيلي في جهاز الباروميتر بين العلماء الأوروبين وقاموا بتكرار تجربته لكنّهم أقرّوا بأنّ استنتاجات توريسيلي لم تكن مقبولة عالميًّا، ذلك بسبب تشكيك بعضهم فيما إذا كان للهواء وزن ونفوا إمكانية حدوث الفراغ، توفي  إفانجيليستا بسبب إصابته بالحمى، في فلورنسا كان ذلك في عام 1647م، تمّ دفنه في كنيسة سان لورينزو، تمَّ إنشاء تمثال له عام 1868م، تكريمًا له على كل جهوده بالتقدم بالعلم خلال حياته القصيرة.

 

إنجازات العالم إفانجيليستا توريسيلي مخترع جهاز الباروميتر:

 

ساعده عمله في الهندسة، كما قام بإجراء العديد من الدراسات في حساب التفاضل والتكامل وقام بحلَّ العديد  المشكلات الرياضيّة، كتب كتاب الأوبرا الهندسيّة وقام بوصف ملاحظاته فيه وتم نشر الكتاب في عام 1644 م.

 

كتب مقالةً عن الميكانيكا وذلك كان ممّا تعمله من كتابات جاليليو.

 

كان مهتمًا بالبصريات وقام باختراع طريقة لصنع العدسات المجهريّة وذلك من خلال الزجاج وقام أيضًا بتصميم العديد من التلسكوبات والمجاهر.

 

اهتمَّ بمجال الفيزياء، قام بإلقاء عدة محاضرات حول قوة التأثير وتكوين الرياح.

 

استخدامات جهاز الباروميتر:

 

يُعد جهاز الباروميتر أحد أهم الأجهزة العلمية، يتم استخدام جهاز الباروميتر في التنبؤات الجوية وكذلك في تنبؤات الطقس، فيستفيد منه المزارعين والجيولوجيين والعلماء وغيرهم.

 

يتم استخدام الباروميتر بشكل عام وأساسي في قياسات الضغط الجوي بالإضافة إلى قياس الارتفاع فوق سطح الأرض.

 

 يتم استخدام جهاز الباروميتر من قبل عمال المناجم في الكهوف حتى يقوموا بتحديد عمق المنجم.