蓋裏克將水的上升歸因於大氣壓力以及因氣壓變化而引起的水麵高度的日常變動。他對這種變動作了長期研究,試圖把這種變動同天氣變化聯係起來。果然,他成功地根據氣壓的突然下降預報了1660年的一次嚴重風暴。

托裏拆利的氣壓計是最原始的,帶有水銀槽,很不方便。如何才能使氣壓計小巧玲瓏,便於攜帶,而且測量也更精確呢?

開始,有人將托裏拆利氣壓計改成虹吸氣壓計,它省去了水銀槽,管子的開端彎過兩個直角,利用封閉管和開口管中水銀的液麵高低之差來測量大氣壓。

1665年,阿蒙頓發明了一種氣壓計,它朝著封閉一端的方向狹窄下去,適合於海上使用。後來,到了1688年,阿蒙頓又發明了另一種複式氣壓計,氣壓由幾個水銀柱來平衡,這樣可以縮短氣壓計的高度。

還有人將氣壓計的管子製成傾斜上升或者螺旋上升,使得大氣壓的微小變化在管子內引起較強的水銀柱位移。

最著名的要數胡克輪式氣壓計了。它由一個泡、一根管子、一根U形虹吸管以及一個帶刻度的圓環組成,上麵有一根指針,有點像鍾表上的盤一樣。

利用這種奇特的裝置,放在U形虹吸管內的水銀麵高度如果有任何微小的變化,那麼,就會由小指針的旋轉運動明顯表示出來。後來,胡克又想了一個方法,用更加簡便的結構製造了輪式氣壓計。

為了更精確地讀出水銀麵的高度,有人甚至將顯微鏡和測微計都用到了氣壓計上。

今天,隨著科學技術的日益發展,氣壓計的精度越來越高,外觀也越來越漂亮,但是,其原理還是與原始氣壓計相同,一種為“水銀氣壓計”,另一種為“空盒氣壓計”。

指針式標度盤的發明

我國最早的指南針還沒有使用針狀的指針,當時是用形如湯匙、魚甚至有時用甲魚狀的物品作為“指針”。此後,指針的設計和采用是一次巧妙的改進。有了指針和環繞在周圍的標度盤,就使精確度大大地提高了。我們可以說,就是在這一發展階段上,中國人開創了世界上第一代指針式標度盤裝置,這種裝置對現代科學來說仍是極其重要的。

在一些計算裝置中磁針也被用做指針。在我國,人們在計算裝置中使用磁針的曆史最遲也可追溯到570年。該計算裝置像是一種算盤,不過它是基於指針式羅盤讀數原理製成的。在一部書名為《數術記遺》的古書中就對它進行了描述,書中附有甄鸞的評注。甄鸞寫道:

“在這種計算中,其位數以針鋒所指來定。第一位數為‘離’位,即指向正南;第二位數為‘坤’,乃西南;第三位數為‘兌’,乃正西……”

甄鸞還提到,對某個數字進行乘法運算時,則由針的尖端表示出其位置;而對某個數字做除法運算時,則由針的尾部表示出其位置(針的尖端和尾部形狀不同)。

在我國,人們至少於6世紀就已應用指針式標度盤裝置,而且很可能早在3世紀就已開始。

中國的指針式標度盤裝置結構之精細複雜令人驚奇。而其中最精巧的,無疑地要首推堪輿家的堪輿羅盤了。其中有些標度盤裝置竟由多達40個同心圓組成。在每個不同的同心圓上都標有一套不同的數字以測量各種情況,並可按要求讀出數字。