称心常识网托里拆利实验的原理详解？
托里拆利实验原理是：
连通器，管内的水银和管外的大气，大气对水银槽内水银面的压强和管内与水银槽内水银面等平面的压强相等，而管内的压强是由管内水银柱产生的，所以管内水银柱的压强等于大气压强。
∵水柱产生的压强与水银柱产生的压强相等即p水=p水银，ρ水gh水=ρ水银gh水银
∴h水=ρ水银/ρ水×h水银
=13600kg/立方米/1000kg/m³×0.76m
=10.336m
在做托里拆利实验时，为什么要用水银而不用水？
水的密度比水银小很多，一标准大气压可以支持10。3米的水柱，测量很不方便。而水银只能支持不到一米的高度，方便测量和选取玻璃管。
拓展资料
何为“真空”？
我们的日常生活中，经常会听到“真空”的概念，比如说最常见的“真空食品包装”。但我们通常所说的“真空”只是一种“把空气抽出来”之后的状态，且不说能不能完全把空气抽干净，即使能抽干净，就真的是“真空”吗？
显然并不是，比如说一个玻璃瓶，即使里面的空气完全抽干净，里面还会有一些东西存在，比如说最常见的光，还有中微子，各种宇宙辐射等。
再退一步讲，即使以上这些东西都没有，瓶子里真的什么都没有了吗？
仍然不是，不管你如何清理瓶子里面的东西，你都无法清理掉一样东西：空间（时空），你不可能把瓶子里面的时空清理掉。
这说明了一点：绝对的“真空”是不存在的，起码目前人类无法制造出绝对的真空。
事实上，人类历史上对真空的认知和辩论从来就没有停止过，“真空”看起来如此的单调，但其实里面隐藏的东西是如此的丰富多彩，也正因为如此大的反差，“真空”的概念不但让古代人类捉摸不定，即使现代科学家也会为“真空”感到苦恼。
从人类文明开始以来，人们对真空的争论就一直存在：真空在现实中到底有没有可能存在？
比如说，著名哲学家亚里士多德就曾提出“自然界非常厌恶真空”的观点，它认为自然界根本不允许真空的存在。这也是为什么在我们费尽心机想制造一些真空的时候，大自然总是会“阻止”我们这样做，总是会让真空中出现某些东西。
不过当时人们受制于非常有限的科学知识，对于真空的认知基本上停留在哲学思想阶段，很难用实践来证明。而直到17世纪左右，人类才真正开始用科学物理实验手段来了解真空。
17世纪中叶，意大利著名科学家托里拆利做了这样一个实验。
在一条大约1米长的玻璃管中注满水银，用手指堵住玻璃管的一端，另一端倒着放在装满水银的盆中，结果他发现了一个惊人的现象。
观众的水银柱末端只有大约76厘米高，而玻璃管的上方大约24厘米的高度是没有水银的，也不可能有空气存在，因为整个过程空气没有机会进入玻璃管中。
玻璃管上方的24厘米到底是什么呢？托里拆利认为就是“真空状态”。整个实验也被叫做“托里拆利实验”，实验的装置其实就是人类发明的最早的气压计。后来经过不断改良，人类也制造出了第一个真空泵。
在之后的几百年时间里，人们更好地掌握了制造真空的技术，“真空物品”越来越多地出现在我们生活中。也正因为如此，科学家对真空的好奇心越来越强：真空真的是“空无一物”吗？如果不是，那里到底还有什么？
在宏观世界，我们看到的真空好像真的是“一无所有”，但其实远非如此。如果我们把真空一步步放大，放大到量子世界层面，会发现真空比我们想象的要复杂得多，甚至比我们的宏观世界还要复杂。
就如刚才所说，一个玻璃管里的空气都抽干净，玻璃管里的空间与外界完全隔离，没有任何光，辐射，中微子等进入玻璃管内，甚至那里的温度达到绝对零度，玻璃管内的空间也绝非“什么都没有”，恰恰相反，那里非常活跃。
根据量子力学的诠释，那里无时无刻不在上演“量子起伏”，成对的虚粒子随机衍生出来，然后瞬间消失。衍生的方式是通过“赊借”能量，消失之后把能量归还给真空，总能量保持守恒。只要虚粒子衍生然后消失的速度足够快，这一切都可以发生。这种虚粒子的不断衍生消失让真空保持“激发态”。
而一般情况下，如果真空真的什么都没有，那么我们可以说真空处于“基态”，真空总的能量应该是零。但事实并不是这样。由于量子力学中的不确定性，任何物理态的能量值都会存在一定的波动，而且时间间隔越短，能量波动就越大，两者的关系如下：
所以即使是我们所说的真空，内部其实是很活跃的，不确定性意味着衍生出来的虚粒子也有一定的波动，根据热力学定律，即便是真空环境也不可能达到绝对零度。不仅如此，早某个瞬间，真空的能量波动甚至是非常大的，可以在产生很多的虚粒子对。
这些虚粒子并不是真实的粒子，与我们现实中所说的粒子（比如说电子）并不一样，现实中我们观察不到虚粒子的存在，因为一旦我们实施了观测，虚粒子对变回瞬间发生碰撞然后湮灭了。
你肯定会提出这样的质疑：既然我们观察不到虚粒子，又该如何证明它们的存在呢？
这是个很好的问题，但其实也是个“很笨”的问题，因为在宇宙探索的过程中，大多数物质我们都无法直接观察到，宇宙实在太大了，很多时候我们只能通过间接的手段确定某个事物的存在。虚粒子也是如此。
虽然我们无法直接观察到虚粒子，但虚粒子可以与现实中真实存在的粒子发生作用，于是科学家就可以通过研究分析这些相互作用来确定虚粒子的存在。
比如早在1947年物理学家兰姆与其学生卢瑟福就发现“真空”中存在某种真空波动，这种波动影响氢原子核的电势，根据量子电动力学的诠释，这种真空波动真是真空中存在的虚电子与虚正电子的真空波动。
所以说，绝对的真空是不存在的，真空也拥有能量，也就是所谓的“零点能”。虽然名字是“零点能”，远不意味着真空的能量就是零，事实上那里存在能量巨大的真空波动，究竟有多大能量，目前仍旧是一个巨大的谜团。
真空具有能量，同时真空其实也是一个相对的概念。
科学家曾经做过这样的实验。在真空中放置两片平行的不带电荷的金属板，把它们无限靠近。金属板内侧空间的真空波动会出现筛选机制，只有波长小于某个特定波段的电磁波才可以在内侧存在，而外侧不受这样的限制。
于是金属板外侧的电磁波真空波动会多于内侧，就会出现内外的能量差异，外侧的真空涨落会强于内侧，造成的结果就是金属板外侧的压力比内侧强，金属板就表现出某种无形的吸引力。这也是著名的“卡西米尔效应”，实验也在1996年得到证实。
说点题外话：虽然真空中存在巨大能量，但要想计算出究竟有多大的能量是非常复杂的，其中涉及到量子场论中深奥的课题：重整化，计算过程中甚至会出现1+2+3+4+……=-1/12这样“违反数学规律”的发散无穷极数，这里就不做详细说明了，感兴趣的可以搜索相关话题自行研究。
说重点，既然真空蕴藏着很大的能量，我们能否利用这种能量呢？
理论上确实可以，只要是能量就可以利用。但是获取的方式并不像我们平时从大自然获取能量那样，因为根据热力学定律，能量是不能无中生有的，首先需要在真空中打破热平衡，做局部的能量差异才可以，而这个过程我们付出的能量也不会比真空中获得能量多，这种获取能量的方式显示没有多大实际意义，起码目前是这样。
就像上面所说的“卡西米尔效应”，我们需要把两块金属板不停地来回来拉拽，加速移动两块金属板才可以让虚粒子转化为真实的光子，然后获取能量，但这个过程我们需要首先付出巨大能量。说白了，能量之间只能相互转化，绝不会真的出现“无中生有”！
人类对真空研究并未停止，那里或隐藏着更深的宇宙奥秘，因为宇宙大爆炸理论告诉我们，浩瀚宇宙就诞生于“无中生有”！关于真空的本质，我们还有很长的一段路要走！
