Каким было первое астрономическое измерение, которое показало, что «Земля окружена вакуумом»?

Вопрос Кто первым понял, что Земля окружена вакуумом? было закрыто, потому что некоторые пользователи чувствовали, что на него отвечают ответы на другой вопрос на другом сайте SE: кто первым постулировал, что пространство - это вакуум?

Для меня расстояние между осознанием и постулатом астрономическое!

Помимо этого, я задал новый вопрос: что было первым астрономическим измерением, которое продемонстрировало, что «Земля окружена вакуумом»?

Показано, что я говорю об измерении, которое показывает, что оно есть, или, по крайней мере, вероятно, это тот случай, когда Земля окружена вакуумом. Это должно быть нечто такое, что могло бы быть представлено как научно убедительное доказательство другим ученым того времени, не обремененное ненаучными предрасположениями (например, религия, соперничество, философия ...)

Торричелли, изобретатель ртутного барометра (~ 1644), утверждал, что высота столба ртути регулируется атмосферным давлением («вес атмосферы», как он сказал бы). Он утверждал, что пространство над ртутью в его трубке представляло собой вакуум, абсолютно антиаристотелевскую концепцию того времени.
Чтобы проверить это, он заручился поддержкой Блеза Паскаля и Флорина Перье в переносе одного из двух барометров на гору, Пуй-де-Дом в центральной Франции. Он предсказывал, что давление на вершине горы будет меньше, чем на основании 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, выше которой будет вакуум - такой же вакуум, как в верхней части трубки барометра. Эксперимент был ИМХО одним из величайших экспериментов в истории физики. Смотрите, например, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3768090/

Я бы сказал, знаменитый эксперимент Майкельсона-Морли .

Светоносный эфир

Немного предыстории, прежде чем приступить к самому эксперименту. По законам движения Ньютона довольно легко предположить, что Земля должна находиться в вакууме, в противном случае постоянное торможение путешествия через какую-то среду должно в конечном итоге привести к падению на Солнце. Несмотря на это, Исаак Ньютон сам предложил концепцию светоносного эфиракоторая пронизывала все пространство и была средой, через которую распространялся свет. До этого момента существовали различные концепции «эфирного» проникающего пространства, но это, я полагаю, был первый действительно научный подход к концепции как способ объяснения физического феномена, а не простое предположение о существовании (как, например, было у греков). сделанный). Светоносный эфир был предложен как почти волшебная 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 заполнить пространство, но который был в миллионы раз жестче стали, чтобы выдерживать высокие частоты световых волн. Он также должен был быть безмассовым и не иметь вязкости, иначе это заметно повлияло бы на орбиты планет. Кроме того, казалось, что он должен быть полностью прозрачным, недисперсионным, несжимаемым и непрерывным в очень небольших масштабах.

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

Эксперимент Майкельсона-Морли (1887)

Только в эксперименте Майкельсона-Морли светоносный эфир был серьезно сбит. Целью эксперимента Майкельсона-Морли было найти доказательства этого светоносного эфира, и нулевой результат был очень убедительным доказательством того, что этот эфир не существовал.

Сам эксперимент был настроен на измерение скорости света через этот эфир. Идея заключалась в том, что, когда Земля движется через Эфир, это вызовет своего рода «Эфирный ветер», который замедлит скорость света. Таким образом, если измерять скорость света в направлении ветра и перпендикулярно к нему, нужно получать 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 не было найдено, и эфир был исключен как существующий материал.

С этого момента предполагалось, что пространство - это вакуум, полностью лишенный чего-либо. Как ни странно, это предположение было настолько сильным, что люди даже в действительности не верили в концепцию солнечного ветра вначале и изначально были весьма озадачены, когда отправили первые ракеты в космос с помощью детекторов частиц, которые в итоге обнаруживали все виды заряженных частицы в космосе. Несмотря на это, я бы сказал, что эксперимент Майкельсона-Морли - это первый случай, когда ученые получили научные доказательства того, что пространство представляет собой вакуум.