물은 왜 100도에서 끓을까?

그때 그곳

토리첼리는 갈릴레오의 마지막 제자였습니다. 그가 붙들고 있던 문제는 피렌체 대공의 정원사들이 겪던 일이었죠. 펌프로 물을 끌어올리는데 아무리 애를 써도 10미터 남짓에서 더는 올라오지 않았습니다.

당시 설명은 이랬습니다. 자연은 빈 공간을 싫어하기 때문에 물이 따라 올라온다고요. 그렇다면 왜 10미터에서 멈출까요. 자연의 그 싫어함에 한계가 있다는 답이 나왔지만, 궁색했습니다.

왜 이 질문이었나

토리첼리는 방향을 뒤집었습니다. 위에서 빨아올리는 것이 아니라, 아래에서 밀어 올리는 것이 아닐까. 우리 머리 위에 쌓인 공기의 무게가 수면을 누르고 있고, 그 힘이 물을 밀어 올리는 것이라면요.

이 생각이 맞다면 검증할 방법이 있습니다. 훨씬 무거운 액체를 쓰면 훨씬 낮은 높이에서 멈춰야 합니다. 수은은 물보다 열네 배쯤 무거우니, 10미터의 열네 분의 일 정도에서 멈춰야겠죠.

알아낸 것

유리관에 수은을 가득 채우고 입구를 막은 채 수은 그릇에 거꾸로 세웠습니다. 수은은 조금 내려오다가 멈췄습니다. 약 76센티미터였습니다. 예상한 그 높이였죠.

그리고 관 위쪽에는 빈 공간이 생겼습니다. 아무것도 없는 자리, 진공이었습니다. 존재할 수 없다던 것이 유리관 안에 만들어진 겁니다.

며칠을 두고 보니 76센티미터가 날마다 조금씩 달랐습니다. 누르는 공기의 무게가 변한다는 뜻이죠. 기압계가 태어난 순간입니다. 그는 편지에 이렇게 썼습니다. 우리는 공기로 된 바다의 밑바닥에 살고 있다고요.

이 카드에 나온 말

기압