於是,布蘭德一頭鑽進了幹和濕的世界裏,每遇到一種東西,他首先就要看一看這種東西在幹和濕的情況下會有什麼變化。

功夫不負有心人,布蘭德終於找到了一種東西,可以用來表示幹和濕的變化。說來你也許不相信,這種東西便是最最普通的繩子。

布蘭德發現,同樣一根繩子,弄濕了要比幹燥時略微長一點點,利用這種變化不就可以製造濕度計了嗎?於是,世界上最早的濕度計誕生了,它其實就是一根下係重物、上端固定的繩子,繩子背後標了一些刻度,可以表示它長度的變化。我們可以想象,這種繩子濕度計的精確度是很小的,隻有在大氣幹濕變化十分懸殊時,它才會有一點點變化。

真正具有應用價值的濕度計是由瑞士科學家索緒爾發明的,時間是18世紀70年代。

索緒爾對地質學、氣象學和植物學具有濃厚的興趣。他長期從事著阿爾卑斯山的科學研究,是冰川研究的先驅者之一,在他的一生中,曾多次登上了阿爾卑斯山,並將他的所見所聞都記錄到了《阿爾卑斯山旅行記》一書中。

在研究阿爾卑斯山及其冰川的形成過程中,自然離不開對氣候的研究。

除了溫度之外,濕度成了一個主要問題。當時,溫度計已經達到一定水平,但是濕度計卻還不如人意。

“要是有一種像溫度計那樣的濕度計就好了,我可以隨身攜帶,測量阿爾卑斯山上各處的濕度了,”索緒爾在撰寫《阿爾卑斯山旅行記》一書時,常常閃出這樣的念頭,“我來設計製造濕度計,人家不會說我是越俎代庖吧!”

於是,他開始了濕度計的研製。他首先去圖書館翻閱了所有關於濕度計的論文資料,發現有人用野燕麥芒來製造濕度計,有人用羊腸線來製造濕度計,還有人索性用一根繩子來製造濕度計——周圍空氣的幹濕變化會使繩子的長短相應發生變化……然而,所有這些材料製造的濕度計都不理想。

“有沒有可能找到一種更合適的材料來製造濕度計呢?”索緒爾開始了新的探索。

他把自己能收集到的材料都進行了幹濕度方麵的測試,希望找到一種在幹和濕時長度發生較明顯變化的材料。

索緒爾對濕度計的研製並不順利,他遇到了種種困難而進展緩慢,而且他還要外出去阿爾卑斯山勘探。

1775年的某一天,索緒爾對他妻子梳下的一堆長發發生了興趣。

“哎,我怎麼就沒有想到用頭發試一試呢?”

索緒爾小心翼翼地挑選了幾根較長的頭發進行了幹濕研究。他發現,一根繃緊的頭發在受潮時伸長,幹燥時縮短,這種長度的變化可達1/40左右。

“這種濕度計不妨稱‘毛發濕度計’吧!”

索緒爾首先設計的一種毛發濕度計,毛發的下端由螺絲夾住,上端則夾在一個圓筒上,毛發的伸縮會使圓筒旋轉,從而帶動一個指針轉動。

索緒爾發現,這種毛發濕度計太脆弱了,外出考察攜帶很不安全。因此,他又設計了第二種毛發濕度計,這種新的濕度計雖然不及第一種靈敏,但卻便於攜帶。

在這種濕度計上有一片金屬製成的扇形指針,邊上有2條槽,一條槽放毛發,另一條槽為絲線,當毛發長度發生變化時,指針便會顯示出來。

在索緒爾之後,又出現了其他類型的濕度計。例如,利用木板吸濕變寬性質製成的“木板濕度計”,類似的還有“鯨骨濕度計”。另外還有利用某些材料吸濕後重量變化進行測量的“海綿濕度計”、“岩石濕度計”等。

以後,人們又相繼發明了幹濕球濕度計、電阻式濕度計、紅外線吸收式濕度計等,為現代科學技術的發展做出了積極的貢獻。

大氣壓計的誕生

為什麼人們登上高山時會出現頭暈、心跳、呼吸急促的症狀?原來,這是大氣壓力發生了變化的緣故。由於平地上大氣壓力較大,空氣中氧的壓力比血液中的高,所以氧就往人體動脈裏滲,再通過血液循環帶往全身;高山上由於大氣壓力減小,空氣中的氧氣少,動脈血液中氧的壓力比外界高,氧氣便很難進入人體。通常,人到了海拔6000米左右的高原地區就會出現這些不舒服的症狀了。

當然,平地和高山上大氣壓力的不同是通過一種儀器測量出來的,這就是氣壓計,氣壓計上的指針可以告訴我們此時此地大氣的壓力究竟有多大。

通過測量大氣壓力的變化,我們可以預測天氣會有怎樣的變化等。

那麼,我們是如何知道自己生活在有壓力的大氣中的呢?這還得從一次十分有名的實驗說起。

故事發生在1654年的德國馬德堡市,市長叫蓋裏克,他是一位業餘科學愛好者,這一年,他進行了一項非常壯觀的實驗——馬德堡半球實驗。

那天,春日融融,綠草如茵。遠處山坡下人山人海,近處草地上熱鬧非凡,人們又是跳起德國傳統的舞蹈,又是揚鞭策馬舉行賽馬表演。