关于空气和大气

我们已经把地球作为一颗行星，或者说作为围绕太阳运行的巨大物质体之一而加以考虑；现在我们将抽象地由地球的周日运动和周年运动来考虑它的几个组成部分。

我们居住的这个世界的外表部分是空气或大气，一种很轻的、稀薄流动的或者松软的物质，它从四面八方包围这个固态的地球。

大气超出固态地球表面的高度，还没有确实的答案，但是它的确只达到地球与月球之间距离的很小一个部分。这可以通过来自太阳、月亮和其他发光体的射线的折射推导出来。

虽然考虑到我们置身其中的空气比水轻将近1000倍，并且空气越高，它受上面重叠的空气的压力越小，因此它就成为一种更加稀薄的松软的物质；还考虑一柱任何直径的空气与一柱相等直径而高达29～30英寸的水银重量相等；我们可以推断大气的顶端不会非常靠近固态地球的表面。

也许可以推导出，大气从我们行走其上的固态地球表面向上可以达到的最远范围，是在我们上方很远的地方；首先，如果我们认为，任何给定直径的空气柱与29～30英寸高的水银柱等重。那么，水银比水重将近14倍，如果空气与水等重，那么大气大约比水银柱高14倍，即大约35英尺。

其次，如果我们认为空气比水轻1000倍，那么与30英寸高的水银柱等重的空气柱将有3.5万英尺高；由此我们知道，空气或大气是3.5万英尺，即将近7英里高。

第三，如果我们认为空气是一种松软的物质，而且最靠近地球的空气被它上方而且是垂直于它的上方的所有大气的重量所压，我们可以知道，这里的空气，即靠近地球表面的空气比更上方的空气更密集，更浓稠。例如，在一捆羊毛上你放了另一捆，在下面的一捆将受到上面一捆重量的某些压力；并且，这两捆同样受到第三捆的压力，以此类推。因此，如果把1万捆羊毛一捆压一捆地堆起来，那么下面的一捆会大大地受到其余所有重量的挤压，它的所有部分与没有其他东西压在上面时相比，就大大地收缩在一起，第二捆受到的压力稍小一点，第三捆比第二捆又小一点，以此类推直到最上面的一捆，这一捆将充分地膨松，不受任何压力。空气的情况也如此，你走到越高的空气里，它受到的压力越小，因此也越不密集；所以在上面的部分与我们所呼吸的较下面的空气相比，要稀薄得多（我们呼吸的空气比水轻1000倍）。大气的顶部也许比前面我们确定的距离要高得多。

如果覆盖在上面的大气压力被解除，那么靠近地球表面的空气将大大地扩张，这可以在玻义耳先生所做的气动引擎实验中清楚地看到。在他的关于空气的“物理一机械实验”中，他宣称[1]：大气可能高达几百英里；当我们考虑到在同一篇论文的另一部分他所证明的事实，我们就很容易承认这一点。这个事实是，当压力消除，地球表面的空气将膨胀大约152倍。

大气层是大气现象的舞台；这儿集中了雨、冰雹、雪、雷、闪电以及空气中可以观察到的许许多多其他现象。