Какое первое астрономическое измерение показало, что «Земля окружена вакуумом»?

Торричелли, изобретатель ртутного барометра (около 1644 г.), утверждал, что высота ртутного столба определяется атмосферным давлением («весом атмосферы», как он выразился бы). Он утверждал, что пространство над ртутью в его трубке было вакуумом, что в то время было совершенно антиаристотелевской концепцией.
Чтобы проверить это, он заручился помощью Блеза Паскаля и Флорина Перье, которые подняли один из двух барометров на гору Пюи-де-Дом в центральной Франции. Его предсказание состояло в том, что давление на вершине горы будет меньше, чем у основания, из-за меньшего веса воздуха.
Эксперимент показал падение высоты (т.е. давления) и сам Торричели пришел к выводу, что высота атмосферы будет около 20 км, над которой будет вакуум - такой же вакуум, как и в верхней части трубки барометра. Эксперимент был ИМХО одним из величайших экспериментов в истории физики. См., например , https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3768090/

Я бы поспорил со знаменитым экспериментом Майкельсона-Морли .

Светоносный эфир

Немного предыстории, прежде чем приступить к самому эксперименту. С помощью законов движения Ньютона довольно легко предположить, что Земля должна находиться в вакууме, иначе постоянное сопротивление путешествия через какую-то среду должно в конечном итоге привести к тому, что мы врежемся в Солнце. Несмотря на это, сам Исаак Ньютон предложил концепцию светоносного эфира.который пронизывал все пространство и был средой, через которую распространялся свет. До этого момента существовали различные концепции «эфира», пронизывающего пространство, но я полагаю, что это был первый по-настоящему научный подход к концепции как к способу объяснения физических явлений, а не к простому предположению о существовании (как это делали греки). сделанный). Светоносный эфир был предложен как почти магическая концепция, чтобы избежать многочисленных физических проблем. Я думаю, что Википедия описывает это лучше всего.

Механические свойства эфира становились все более и более магическими: он должен был быть жидкостью, чтобы заполнять пространство, но быть в миллионы раз более жестким, чем сталь, чтобы поддерживать высокие частоты световых волн. Он также должен был быть без массы и без вязкости, иначе он заметно повлиял бы на орбиты планет. Кроме того, оказалось, что он должен быть полностью прозрачным, недисперсионным, несжимаемым и непрерывным в очень малом масштабе.

Концепция Светоносного Эфира была принята на основании авторитета Ньютона и невозможности иначе объяснить распространение света.

Эксперимент Майкельсона-Морли (1887 г.)

Только в эксперименте Майкельсона-Морли Светоносный Эфир был серьезно сбит. Цель эксперимента Майкельсона-Морли состояла в том, чтобы найти доказательства существования этого светоносного эфира, и нулевой результат был очень веским доказательством того, что этого эфира не существует.

Сам эксперимент был поставлен для измерения скорости света в этом эфире. Идея заключалась в том, что когда Земля движется через эфир, это вызывает своего рода «эфирный ветер», замедляющий скорость света. Таким образом, если измерить скорость света по направлению ветра и перпендикулярно ему, то должны получиться разные скорости. Эксперимент Майкельсона-Морли создал именно этот сценарий и использовал все более точные измерения, чтобы попытаться найти эту разницу в скорости. В конечном счете, никакой разницы обнаружено не было, и эфир был исключен как существующий материал.

С этого момента предполагалось, что пространство представляет собой вакуум, полностью лишенный чего бы то ни было. Как ни странно, это предположение было настолько сильным, что люди поначалу даже не особо верили в концепцию Солнечного Ветра и поначалу были весьма озадачены, когда запускали в космос первые ракеты с детекторами частиц, которые в итоге обнаруживали всевозможные заряженные частицы. частицы в космосе. Тем не менее, я бы сказал, что эксперимент Майкельсона-Морли — это первое научное доказательство того, что космос — это вакуум.