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1、解析真空力、大气压之争在真空泵现象当中， 促使液体水克服重力方向、 逆着引力方向反 方向运动的施力物质到底是伽利略所说的真空所具有的真空“作用 力”呢？还是托里拆利所说的大气所具有的大气压强作用力呢？二者 究竟孰是谁非呢？物理学界和哲学界一直存在争议，几百年来也一直 是一个未解之谜？！ 下面我尝试用新的理念解析真空力、大气压 之争。 我们知道，水龙卷其实就是龙卷风发生在水面（湖、河、海等等） 上的龙卷风的别称， 它相对应着发生在陆地上的陆龙卷风，水龙卷风 与陆龙卷风最大的差别就是其中心内部会多出一个通天水柱！这个通 天水柱一般都在百米左右、 甚至更高，据资料记载最高一次发生在前 苏联境内高度大
2、约近千米。 为什么会有如此高的通天水柱？龙卷风中 间接近真空，按照大气压的作用原理，水龙卷的高度应该在10 米左 右，为什么水龙卷的高度远大于10 米呢？ 宇宙间任何实物体及实物粒子都自转、辐射，自转、辐射是引力 形成必须具备的条件， 我在科学智慧火花栏目发表的地球重力场是 由于地球的辐射和自转形成的有详细论述，敬请参阅。我们详细分 析水龙卷的形成之前，先分析一下形成水龙卷的龙卷风的空气的特 点。标准状态下， 1mol 任何气体的体积都是V=22.4L，除以阿伏加德 罗常数（ 6.02 1023）就得每个气体分子平均占有的空间，该空间的大小是相邻气体分子间平均距离D的立方。 D=3 10-9m
3、 。气体分子的 直径约是 10-10米，也就是说， 气体之间的距离是纳米级的。 通常情况 下，辐射粒子能顺利通过或衍射、散射通过气体的空隙，但是在气体 旋转的情况下， 辐射粒子就不会顺利通过气体分子之间的间隙。打个 比方，比如打靶。如果“靶”是静止的，枪法好的命中率会很高，如 果“靶”是运动的，即使原来（靶静止的情况）命中率很高，其命中 率也会大大降低，如果运动速度极大，命中率会几乎趋于零。水龙卷 的形成与这个道理相似，通常情况下，气体分子之间的距离大约是 10-9m，地球的辐射绝大多数能顺利通过或衍射、散射通过气体分子 间的空隙，我们知道，龙卷风的旋转速度较大，一般来说，龙卷风中 心的速度（
4、这里指龙卷风的旋转速度，以下同）在100米/ 秒200 米/ 秒之间。 我们知道，宇宙间的所有物体都是辐射的， 但是辐射的强弱不同。 一般来说，气体的辐射强度较弱， 地球大气层的辐射和地球的辐射相 比较小，在研究地球辐射时，可以忽略气体的辐射。在通常情况下， 气体分子的间隙是10-9m，由于龙卷风中心的速度在100米/秒以上， 我们就按龙卷风的速度是100米/秒计算，通常情况下气体分子的间隙 10-9m，除以龙卷风的速度，气体的分子间隙即变成10-11m 相当于没有龙卷风时气体分子之间的间隙，即缩小了 100 倍。地球 的辐射情况没有变化，即地球的辐射通过龙卷风外围进入龙卷风中 心，缩小为原来
5、的 100倍。根据我在本名栏目发表的地球重力场是 由于地球的辐射和自转形成的可以得出， 辐射强度减少到原来的百 分之一，引力也必然减少到原来的百分之一。也就是说，龙卷风内部 的引力减小到原来的百分之一， 即水龙卷受到地球的引力变成原来的 百分之一。这样， 理论计算的结果，水龙卷的高度应为大气压支持水 柱高度的 100 倍，即水龙卷的高度能达到近千米。 由于地球辐射通过龙卷风“屏障”减少，所以水龙卷才能上升到 几百米，甚至上千米，而不是10米左右。解析一下，为什么不能是 无限高龙卷风的旋转速度限制。在高空空气的密度较小气体 稀疏，即使高速旋转的气体，也不能很好地屏蔽辐射，真空的程度低 一些，再加
6、上在龙卷风的上部，气体的旋转速度也小一些，所以地球 的辐射能进入龙卷风内部多一些， 弯曲的地球辐射会造成引力比龙卷 风底部较大的引力， 吸引水龙卷向下使水龙卷不能无限高。所以水龙 卷的高度一般是几百米， 而不是近千米， 除非龙卷风的速度比100 米 / 秒大，如果龙卷风的旋转速度达到200 米/ 秒，才有可能达到近千米 或更高，由于龙卷风的速度达到200米/ 秒，很少见，所以水龙卷达 到近千米或更高的情况较为少见。 由水龙卷我们可以得出推论：引力是由弯曲的辐射形成的， 还可 以进一步推断， 引力主要是由波长极短的辐射形成的，物体形成引力 的辐射有效波长主要是10-13m 以下，即形成引力的辐射
7、主要是波长 是 10-13m 以下辐射。 解析一下非龙卷风状态下， 真空力即表变为大气压。 通常情况下， 即非龙卷风状态下， 不论是玻璃管还是地球提炼的其他物质， “屏蔽” 地球的辐射尤其是波长极短的辐射能力都相同，所以导致被托里拆利 定论为“真空泵之所以只能把水输送到10 米左右的位置是因为大气 压具有一定限度的”。这一理论科学界认可。再加上帕斯卡多姆山实 验和马德保半球实验的出现和加入，促使大气压理论风靡一时并且成 为了诠释真空泵现象的主流思想和理论，从此伽利略的“真空作用 论”及其“真空力”概念被“大气压作用论”及其“大气压强”概 念所替代，“真空作用论”思想及其“真空力”概念还没有真正
8、意义 上的产生就被扼杀、 框亡在襁褓和摇篮中。 其实，真空力是引力变小。 真空是相对的， 引力变小也是相对的， 真空力的作用大小决定 “真空” 空间的真空程度。 小结：大气压是控制变量的实验， 即在不自觉地控制地球的引力大小 的实验结果；真空力没有控制变量的实验，例如，水龙卷就是龙卷风形成龙卷风内部引力变小，形成相对的真空，大气压不变的情况下， 形成几百米甚至上千米的水龙卷。也就是说，没有大气压一定不能形 成水龙卷现象，有了大气压没有相对的真空空间也不能形成水龙卷现 象，水龙卷是大气压和真空力（引力减小）共同作用的结果。大气压 的值是恒定的，“真空”空间的真空程度是相对的， “真空”空间的程 度决定真空力的大小。 换句话说，引力减小的程度越大， 真空力越大， 大气压不变，所以水龙卷的高度决定“真空”空间的程度。
