17世紀(jì)初，意大利的挖井工人有一個經(jīng)驗性常識———用泵抽水的高度有限。伽利略通過計算，證明泵抽水的高度極限約10m。1643年，伽利略的學(xué)生托里拆利認(rèn)為，如果水的高度極限為10m，則相對密度為13.6的水銀上升高度應(yīng)該在760mm。他將一根一端封閉盛滿水銀的細(xì)長玻璃管倒立在水銀槽內(nèi)，實驗驗證玻璃管中的水銀高度逐漸下降至水銀槽液面以上大約760mm(圖1.0)。托里拆利隨即指出，玻璃管上端的空隙內(nèi)就是真空，而大氣的壓強(qiáng)就是約760mmHg。之后，帕斯卡等發(fā)現(xiàn)水銀柱在地面的高度大于在山頂?shù)母叨?，證明大氣壓強(qiáng)與海拔高度有關(guān)。

圖1.0　托里拆利實驗圖

　　1654年德國人葛利克將兩個直徑1000px的銅質(zhì)半球合起來，用真空泵將球內(nèi)的空氣抽出。在巨大的大氣壓強(qiáng)作用下，最終每個半球用8匹馬，沿相反的方向也未能將兩個半球拉開。葛利克當(dāng)時是馬德堡市的市長，這個實驗被稱為馬德堡半球?qū)嶒灐?/p>

　　1622年英國人玻意耳發(fā)現(xiàn)玻意耳定律，即在定量定溫下，理想氣體的體積與氣體的壓強(qiáng)成反比。1738年瑞士人伯努利提出完整的氣體分子運動理論。他們奠定了真空技術(shù)最初的理論基礎(chǔ)。

　　氣體的壓強(qiáng)來自氣體分子和容器壁的碰撞，其根本的起源是分子自身的動能。即

式中：

n————分子密度

m————分子質(zhì)量

v————分子平均速度

  k————玻爾茲曼常數(shù)

T————熱力學(xué)溫度

　　真空容器內(nèi)的壓強(qiáng)和壓強(qiáng)差的關(guān)系為

　　kgf/cm2是千克力每平方厘米的壓強(qiáng)表示單位。容器內(nèi)的壓強(qiáng)從大氣壓降到104Pa時，容器內(nèi)外的壓強(qiáng)差基本上是線性增加(圖1.1)。繼續(xù)減壓，則壓強(qiáng)差逐漸飽和。

圖1.1　真空容器的壓強(qiáng)和壓強(qiáng)差之間的關(guān)系

　　一個大氣壓下，每平方厘米就承受1.033kg的大氣壓力。如果我們?nèi)梭w的面部表面積是5000px2的話，則面部承受著200多千克的壓力。由于人們?nèi)粘Ｉ钪猩眢w內(nèi)外壓力平衡，所以才沒有感到巨大的壓力。