בלז פאסקאל

בלז פאסקאל

אכן דבר נפלא הוא כי אף אחד מסופרי המקרא לא ביקש להוכיח את מציאות הבורא על-ידי הטבע. כולם מבקשים לעורר בנו את האמונה בו. דוד, שלמה וכו', לא אמרו מעולם: " אין חלל ריק, משמע כי יש אלוהים". אין זאת כי אם היו חכמים יותר מן החכמים שבחכמים אשר באו אחריהם ואשר השתמשו כולם בהוכחה זו. דבר זה ראוי לתשומת ליבנו ביותר. (מתוך "הגיונות על טבע הספרות" )

קו תחתון מעוצב

מאמר על משקלה של מסת האויר

פרק ראשון: האוויר כולו הוא בעל משקל. הוא לוחץ במשקלו על כל הגופים השרויים בתוכו.

היום אין עוד חולקים על זה, שלאוויר יש משקל. ידוע שכדור מנופח כבד מכדור שאינו מנופח, והיא הנותנת; שהרי אילו היה האוויר קל, היתה גדלה הקלות הכוללת ככל שמרבים להכניסו בתוך הכדור; שהרי גדול השלם כולו מחלק אחד לבדו. אבל הואיל ולהפך: כל שמרבים להכניס בו אוויר מתרבה הכובד הכולל, יוצא שכל חלק יש לו משקל משלו,ומכאן שהאוויר הוא בעל משקל.

מי שחפץ בהוכחות מורכבות מזו יבקשן אצל המחברים שעסקו במיוחד בעניין זה. אם יטענו, שהאוויר הוא קל כשהוא טהור, אבל זה המקיף אותנו אינו אוויר טהור מפני שהוא מעורב באדים ובשאריות פסולת, ואינו כבד אלא מסיבת הגופים הזרים הללו, אשיב בקיצור: אוויר טהור זה איני מכירו כלל, ואני מאמין כי יתקשו מאוד למצוא אותו; אבלאני איני מתכוון בכל המאמר הזה אלא לאוויר שאנו נושמים אותו, בלא ליתן את דעתי על מרכיביו. זהו הגוף, בין הוא פשוט בין מורכב, שאני קורא לו בשם אוויר, ועליו אני טוען שהוא בעל משקל. זה מה שאינו בערעור, וזה כל מה שנצרך לי בהוכחות שיבואו.

ומשנקבע עיקרון זה, אגש להסקת מספר תוצאות:

(א) הואיל וכל חלק של האוויר הוא בעל משקל, הרי שכל מסת האוויר, כלומר: כל ספירת האוויר כולה היא בעלת משקל; וכשם שספירת האוויר אינה אינסופית במידותי', אלא היא מוגבל, אף משקלה של כל מסת האוויר כולה אינו אינסופי.

(ב) מסת מי הים לוחצת במשקלה על אותו חלק הארץ, המשמש לה קרקעית; ואילו היתה מקיפה את כל הארץ במקום לכסות חלק בלבד, היתה לוחצת במשקלה על כל פני הארץ. כך גם מסת האוויר, כיוון שהיא מכסה את כל פני הארץ כולה, משקלה לוחץ עליה בכל נקודה עליה.

(ג) כשם שקרקעיתו של דלי, שיש בו מים, נלחצת יותר על.ידי משקל המים כדלי שכולו מלא, מזה שחציו מלא, וכך יגדל הלחץ כל שגדול גובה המים, כך המקומות הגבוהים, כגון ראשי ההרים, לחוצים על.ידי משקלה של מסת האוויר פחות מאשר המקומות העמוקים, כגון גאיות. וזאת משום שמרובה האוויר שעל-גבי הגאיות מאשר על ראשיההרים; כי כל האוויר שלאורך צלעו של ההר לוחץ על הגיא אך לא על הפיסגה; כי הוא מעל לגיא ומתחת לפיסגה.

(ד) כשם שגופים השרויים במים נלחצים מכל הצדדים על-.ידי משקל המים שמעליהם, כמו שהראינו כמאמר על שיווי-המשקל של נוזלים, כך הגופים הנמצאים באוויר נלחצים מכל הצדדים על-ידי משקל האוויר שמעליהם.

(ה) כשם שבעלי-חיים השרויים במים אינם מרגישים במשקל המים, כך אין אנו מרגישים במשקל האוויר מאותו הטעם עצמו; וכשם שאין להסיק שאין למים משקל כלל, מפני שאיננו מרגישים בו כשאנו טובלים בהם, כך אין להסיק, שאין משקל לאוויר מפני שאין אנו מרגישים בלחצו. הראינו את טעמו של דבר זה במאמר על שיווי-משקלם שלנוזלים.

(ו) כאשר אדם מגבב ערימת צמר גדולה בגובה של עשרים או שלושים אמה, נדחס גוש זה מאליו על-ידי משקלו העצמי; חלקו התחתון נדחס הרבה יותר מהאמצעי או מן העליון מפני שכמותו של הצמר הלוחץ עליו מרובה יותר; כך גם מסת האוויר, שהוא דחיס וכבד ממש כמו הצמר, נדחסת על-ידי משקלה העצמי, והאוויר שלמטה, כלומר בגאיות,נדחס הרבה יותר מן האוויר שלמעלה, כגון על ראשי ההרים, שהרי מרובה כמותו של האוויר הרובץ עליו.

(ז) בדומה למה שנעשה בגוש צמר זה אם יטול אדם חופן מן הצמר שלמטה, הלחוץ בו בלחץ כפי שמצאו, ויעבירהו כשהוא שרוי בלחץ זה עצמו אל אמצעיתו של הגוש הזה, הרי יתרחב חופן זה מאליו, משום שיהיה קרוב יותר לראשו של הגוש וכמותי של הצמר המוטל עליו במקום זה תהא פחותה; גם אם נעביר באיזו תחבולה, אוויר דחוס כפי שהואכאן למטה אל ראש הר, עתיד הוא להתפשט מאליו ולהיות שרוי כמצב הדומה לאוויר שמסביבו על ההר, משום שמשקל האוויר הרובץ עליו כאן פחות משהיה למטה; ועל כן אם ניטול כדור מלא אוויר עד כדי מחציתו בלבד ולא מנופח כולו כרגיל בכדורים מנופחים, ונעלהו אל הר, עתיד הוא להתנפח על ראש ההר ולהתרחב כמידת פיחות המשאהרובץ עליו; ההפרש יראה לעין אם כמות האוויר על צלע ההר, שלחצו ירד מעליו, היא בעלת משקל שיש בו כדי לגרום לתוצאה מוחשית.

ועד כדי-כך מתחייב הקשר שבין מסקנות אלו לעקרונן, עד שאם העיקרון אמיתי אף המסקנות כך. וכיוון שברור הדבר, שהאוויר המתפשט מעל פני כדור-הארץ עד לקצה גבולה של הספירה למעלה הוא בעל משקל, הרי כל מה שהסקנו מעיקרון זה אמיתי באותה מידה.

אבל על אף הוודאות שבמסקנות אלו, דומני שכל איש המקבל אותן יבקש עם כך לראות כמאושרת על-ידי הניסוי את התוצאה האמורה באחרונה, שהרי היא כוללת את כל שאר האחרות, ואף מאמתת במישרין את העיקרון עצמו. ובאמת, אילו ראינו כדור כפי שתיארנוהו והוא הולך ומתנפח כל שהוא מתרומם, הרי לא היה בוודאי מקום להטיל ספקבדבר, שהתנפחות זו יסודה בכך, שהאוויר שבתוך הכדור היה לחוץ יותר למטה מאשר למעלה. אין כאן דבר אמר שיכול להביאו לידי התנפחות כזו, ומה גם שקר יותר על ההרים מאשר בגאיות. לדחיסה זו של האוויר שבכדור לא תיתכן סיבה אחרת אלא משקלה של מסת האוויר, שהרי נטלו אוויר כפי שהיה למטה ולא דחסוהו קודם והכדור היה רפהומנופח עד מחציתו כלבד. ועל כן זוהי הוכחה חותכת, שהאוויר הוא בעל משקל; שמסת האוויר כבדה; שמשקלו לוחץ על כל הגופים שבתוכו; שהוא לוחץ על מקומות נמוכים יותר מאשר על מקומות גבוהים; שהוא נדחס מאליו עלי-ידי משקל עצמו; שהאוויר דחוס למטה יותר מאשר למעלה.

והואיל ובפיסיקה ניסויים משכנעים הרבה יותר מאשר שיקולי.דעת, אין ספק בידי, שכולם ירצו לראות את הטיעונים מתאשרים על-ידי הניסויים. יתר על כן אם יבוצע הניסוי אהנה מיתרון זה; אפילו לא יחול הפרש בהתנפחות הכדור בראשי ההרים הגבוהים ביותר, גם אז הדבר לא יפריך את מסקנותי, הואיל ואוכל לומר שגובה ההרים אינו מספיקלשם גרימת הפרש נראה לעין. כנגד זה, אם יחול שינוי ניכר מאוד, כגון בשמינית או בתשיעית הנפח, הרי תהא זו עבורי הוכחה משכנעת לחלוטין, ולא יישאר עוד כל ספק באמיתותו של כל מה שטענתי.

וכבר הארכנו בזה יותר מדי, וייאמר בקיצור: המבחן כבר נעשה בהצלחה, וזה טיבן של תוצאותיו.

 

ניסוי שנעשה בשני מקומות שהפרש הגבהים שלהם הוא 500 טואיז' (Toise – מידת אורך, כשני מטר)

אם ניטול כדור מלא אוויר עד כדי מחציתו, והוא רפה ורך, ונעלהו קשור בחוט אל ראשו של הר בגובה של 500 טואיז' יתנפח מאליו במשך העלייה, וכשיגיע למעלה הוא יהיה כולו מלא ומנופח כאילו נפחנו בו אוויר נוסף; בירידתו יתרפה מעט מעט לפי אותי השיעור, עד שבהגיעו למטה יחזור לצורתו הראשונה.

ניסוי זה מוכיח כל מה שאמרתי בדבר מסת האוויר הוכחה ניצחת וחותכת, אולם יש צורך לבססו יפה, שהרי הוא יסוד לכל המאמר הזה.

ולא נותר להעיר אלא על זה, שמסת האוויר משקלה שונה בזמנים שונים, בהתאם לכך שהאוויר טעון אדים יותר או דחוס יותר מחמת הקור.

על כן נציין:

  1. שמסה האוויר היא בעלת משקל;
  2. שמשקלה מוגבל;
  3. שמשקלה שונה בזמנים שונים;
  4. שמשקלה מרובה במקומות מסוימים מאשר באחרים, כגון בתוך הגאיות:
  5. שהיא לוחצת כמשקלה על כל הגופים שבתוכה במידה הגדלה לפי משקלה. […]

 

מסקנה של שני המאמרים הקודמים

במאמר הקודם הבאתי את כל הפעולות, שדרך כלל חשבו עד היום, שהטבע יוצרן כדי להימנע מן הריק. שם הראיתי, שטעות גמורה היא לומר, שהן תוצאות של סיבה מדומה זו. כנגד זה הוכחתי בטעמים ובניסויים חותכים בהחלט, שמשקלה של מסת האוויר היא סיבתן האמיתית והיחידה, עד שנוכל לומר בוודאות, שלא נמצא בכל הטבע כולו איזופעולה שהיא, שנוצרה להימנע מן הריק.

אין זה קשה להראות מכאן, שאין לטבע כל סלידה כלל; שהרי אופן דיבור זה אינו יאה, הואיל והטבע הנברא, שאנו עוסקים בו, אינו בעל-חיים ואינו יכול להרגיש דבר. והרי אין זו אלא דרך השאלה, ואין מבינים מכאן אלא זה, שהטבע טורח להימנע מן הריק, כאילו היה סולד ממנו, עד שעל דעת האומרים כך אין בין האומר 'הטבע סולד מן הריק'ובין האומר 'הטבע טורח להימנע מן הריק' ולא כלום. לכן הואיל והראיתי, שאינו עושה דבר להימלט מן הריק, הרי שאיננו סולד ממנו. שהרי אם נלך אחר המליצה הזאת נגיד, שכשם שאומרים על אדם שהוא אדיש לגבי דבר-מה, אם אין מרגישים באף אחד ממעשיו כל סימן של תשוקה או של מאיסה לגבי דבר זה, כך עלינו לומר על הטבע שהואאדיש לריק בתכלית האדישות, הואיל ואין אנו רואים כן, שהוא עושה דבר לבקשו או להימנע ממנו (וכל מקום שאני אומר ריק, אני מתכוון לחלל ריק מכל הגופים הניתנים לתחושה). [[…

וכל כך גדולה היתה ודאות אמונתם בדבר, עד שהפילוסופים עשוהו לאחד העקרונות הגדולים במדעם וליסוד מאמריהם על הריק. מכתיבים אותו בכל יום בכיתות בכל רחבי תבל, ולמן הזמנים שמהם נותרו כתובים, כל בני האדם כולם היו משוכנעים בדעה זו, ואיש לא היה חולק עליה עד היום.

אפשר שדוגמה זו תפקח את עיניהם של אלה, שאינם מעיזים לחשוב ולהטיל ספק בדעה, שהיתה מקובלת על הכול בכל הזמנים. והנה עלה בידי בעלי מלאכה פשוטים להוכיח את טעותם לכל האנשים הגדולים הקרויים פילוסופים; שהרי גלילאו מספר בדיאולוגים, שנודע לו מפיהם של שואבי מים כאיטליה, שהמשאבות מעלות מים רק עד לגובהמסוים, ועל פי זה הלך הוא עצמו לבדוק אה הדבר. ואחר מכן ניסוהו אחרים באיטליה, ובצרפת עשוהו בכספית ובקלות מרובה, ולא הוכח אלא דבר זה עצמו בכמה אופנים שונים.

קודם שנודע הדבר, לא היה מקום להוכיח, שמשקל האוויר הוא המעלה את המים במשאבות, שהרי הואיל ומשקל זה מוגבל, אינו יכול להפיק פעולה אינסופית.

אולם הניסויים האלה לא הספיקו לשם הוכחה שהאוויר הוא המפיק את הפעולות האלה; שהרי גם אם חילצונו מטעות אחת, הניחונו בטעות אחרת. אמנם למדו מכל הניסויים האלה, שהמים עולים רק עד גובה מסוים, אבל לא למדו שהמים מגיעים לגובה גדול יותר במקומות עמוקים יותר. להפך, סבורים היו שהם מגיעים תמיד לגובה שווה שאינומשתנה בשום מקום בעולם; ומשום שלא חשבו כלל על משקל האוויר, שיערו כעצמם, שטבע המשאבה הוא שמעלה את המים לגובה מסוים ומוגבל ולא עוד. על כן ראה כו גלילאו את הגובה הטבעי של המשאבה וקרא לו בשם הגובה הגבולי.

ואמנם כיצד היו יכולים לדמות בנפשם, שגובה זה משתנה לפי שינוי המקום? הרי זה דבר שבאמת לא התקבל על הדעת. והנה טעות אחרונה זו עיכבה עד כה מלמצוא את ההוכחה, שמשקל האוויר הוא סיבת הפעולות האלה. שהואיל והוא גדול יותר למרגלות ההרים מאשר בראשם, הרי ברור שהפעולות שם אף הן יהיו גדולות יותר באותו היחס.

ולכן אני מסיק שאין להגיע להוכחה זו אלא בעריכת הניסוי בשני מקומות שהפרש הגבהים שלהם הוא 400 או 500 טואז' ,לשם זה בחרתי בהר פואי.דה.דום שבאוברן מן הטעם שאמרתי בקונטרס קטן שפרסמתי כבר בשנת 1648 מיד לאחר הצלחת הדבר.

ניסוי זה הראה, שהמים עולים במשאבות ומגיעים לגבהים שונים לגמרי לפי השתנות המקומות והזמנים, ושהגובה הוא תמיד ביחס למשקל האוויר. ניסוי זה העמיד אותנו לבסוף על הדעה הנכונה בדבר פעולות אלו; הוא שם קץ לכל הספקות; הוא הוכיח את הסיבה האמיתית של הדבר; הוא הראה, שאין זו הסלידה מן הריק; ולאחרונה הוא נתן את כלההבהרות הדרושות לעניין זה.

מעתה יבוא אדם ויתן טעם אחר שאינו משקל האוויר, אם אפשר הדבר, למה משאבות היניקה מעלות את המים לגובה שהוא נמוך ברבע על הפואי-דה-דום באוברן מאשר בדיאפ; מדוע אותה משאבה מעלה את המים ומושכת אותם בדיאפ ולא בפאריס; מדוע שני גופים מלוטשים המונחים זה על.גבי זה נוחים יותר להפרדה זה מזה על מגדל מאשרברחוב; מדוע מפוח הסתום מכל צד נוח יותר לפתיחה על גג בית מאשר בחצר; מדוע בשעה שהאוויר ספוג יותר אדים, בוכנה של מזרק סתום קשה יותר למשיכה; ולבסוף מדוע כל הפעולות האלה הן תמיד מתייחסות למשקלי האוויר כיחס הפעולה לסיבתה.

כלום הטבע סולד מן הריק על ההרים יותר מאשר בגאיות, יותר במזג-אוויר לח מנאה? כלום אין הוא שונא אותו באותה מידה על מגדל, בעליית-גג ובחצרות?

יאספו כל תלמידי אריסטו את כל הנוגע לעניין שבכתבי רבם ומפרשיו כדי להביא טעם לדברים אלה לפי הסלידה מן הריק, אם יש בידם; אם לאו, יכירו שהניסויים הם המורים האמיתיים שיש ללכת אחריהם בפיסיקה; שהניסוי שנעשה על ההרים ביטל את אמונת כל העולם כולו בסלידת הטבע מן הריק, והוא הורה את הדעה הזאת שלא תאבדלעולמים, שאין הטבע סולד מן הריק, שאין הוא עושה דבר כדי להימנע ממנו, ושמשקל מסת האוויר הוא הסיבה האמיתית של כל הפעולות, שעד היום תלו אותן כאותה סיבה בדויה.