ما هي كتلة الهواء؟ لم يعرف العلماء القدماء إجابة هذا السؤال. خلال فترة الطفولة ، اعتقد الكثيرون أن الهواء ليس له كتلة. في العالم القديم وحتى في أوائل العصور الوسطى ، انتشر العديد من المفاهيم الخاطئة المتعلقة بنقص المعرفة ونقص الأدوات الدقيقة. ليس فقط مثل هذه الكمية المادية مثل كتلة الهواء هي التي وصلت إلى قائمة المفاهيم الخاطئة المضحكة.
علماء العصور الوسطى (سيكون من الأصح تسميتهم رهبان فضوليين) ، غير قادرين على قياس الكميات غير الواضحة ، اعتقدوا بجدية أن الضوء ينتشر في الفضاء بسرعة لا متناهية. ومع ذلك ، هذا ليس مستغربا. ثم اهتم العلم بعدد قليل جدًا. جمع الكثير من الناس في ذلك الوقت المناقشات اللاهوتية حول موضوع "كم عدد الملائكة الذي يناسب سن الإبرة".
لكن مع مرور الوقت ، أصبحت المعرفة بالعالم أكثر ضخامة. كان العلماء يعرفون بالفعل أن كل شيء في العالم له وزن ، لكنهم لم يتمكنوا بعد من حساب كتلة الهواء. وأخيرًا ، في القرن الثامن عشرتمكنت من حساب كثافة الهواء ، ومعها كتلة الغلاف الجوي للأرض بأكمله. تبين أن الكتلة الهوائية الإجمالية لكوكبنا تساوي عددًا به سبعة عشر صفراً - 53 × 1017كيلوغرام. صحيح أن هذا الرقم يشمل أيضًا كتلة بخار الماء ، والتي هي أيضًا جزء من الغلاف الجوي.
اليوم من المقبول عمومًا أن سمك الغلاف الجوي للأرض يبلغ حوالي مائة وعشرين كيلومترًا ، والهواء فيه موزع بشكل غير متساو. تكون الطبقات السفلية أكثر كثافة ، ولكن تدريجياً يتناقص ويختفي عدد جزيئات الغاز التي تشكل الغلاف الجوي لكل وحدة حجم.
الثقل النوعي للهواء (الكثافة) على سطح الأرض في ظل الظروف العادية حوالي ألف وثلاثمائة جرام لكل متر مكعب. على ارتفاع اثني عشر كيلومترًا ، تقل كثافة الهواء بأكثر من أربع مرات وتبلغ قيمتها بالفعل ثلاثمائة وتسعة عشر جرامًا لكل متر مكعب.
يتكون الغلاف الجوي من عدة غازات. ثمانية وتسعين إلى تسعة وتسعين في المائة من النيتروجين والأكسجين. بكميات صغيرة هناك أنواع أخرى - ثاني أكسيد الكربون ، والأرجون ، والنيون ، والهيليوم ، والميثان ، والكربون. كان العالم الاسكتلندي جوزيف بلاك في منتصف القرن الثامن عشر أول من حدد أن الهواء ليس غازًا ، بل خليطًا.
عند ارتفاعات تزيد عن ألفي متر ، ينخفض كل من ضغط الغلاف الجوي ونسبة الأكسجين فيه. أصبح هذا الظرف سبب ما يسمى "داء المرتفعات". يميز الأطباء عدة مراحل من هذا المرض. في أسوأ الحالات ، هو نفث الدم ، وذمة رئوية وموت.
الضغط الداخلي لجسم الإنسان على ارتفاعات عالية يصبح أكبر بكثير من الضغط الجوي ، ويبدأ جهاز الدورة الدموية في الفشل. الشعيرات الدموية تنكسر أولا.
لقد ثبت أن حد الارتفاع الذي يمكن للناس تحمله بدون جهاز أكسجين هو ثمانية آلاف متر. نعم ، ويمكن فقط للشخص المدرب جيدًا أن يصل إلى ثمانية آلاف. تؤثر الحياة الطويلة الأمد في المرتفعات سلبًا على الصحة. لاحظ الأطباء مجموعة من البيروفيين الذين عاشوا لأجيال على ارتفاع 3500-4000 متر فوق مستوى سطح البحر. وأشاروا إلى انخفاض في الأداء العقلي والجسدي ، وهناك تغيرات في الجهاز العصبي المركزي. أي أن المرتفعات ليست مناسبة لحياة الإنسان. والشخص لا يستطيع التكيف مع الحياة هناك. وهل هي ضرورية؟
