帕斯卡通过对许多方面的考察和分析,敏感地发现了前人在“空气有重量”的证明上存在着普遍性的缺陷。从1646年起,年方23岁的他便开始使用各种实验完成对“空气有没有重量”这一无法直接感知的普遍性问题的证明。当时一般是通过检测手段检测空气中有没有压力来说明空气有没有重量。通常的做法是:将盛有水银的玻璃管倒置于水银槽当中,看管中的水银柱是否会下降。如果不下降,就说明水银管外的空气有压力,正是这一压力托住了管内的水银。这便说明了空气是有重量的了。但当时这种检测尚缺乏普遍性,而帕斯卡将这一方法进行了推广应用。他在当时法国最好的一家玻璃厂中特制了各种型号、形状的玻璃管,每根都长约12米。由于没有可以放置如此长度玻璃管的屋子,他就领着人把实验室搬到了轮船上。在实验中,他更换了各种试验用剂,从重的水银到较轻的酒,再到更轻的水,并进行了多种玻璃管的搭配组合。他把观测到的数据、现象一一记录下来,经过认真的比较、分析和研究,终于在1647年向公众陆续发表了有关这一组实验的研究报告,这便是著名的《真空论》一书。巴黎城立刻轰动了,甚至整个欧洲学术界也感受到了这种震动。在随后的几年当中,帕斯卡再接再厉,又进一步研究了空气重量与液体静力学的各种效应问题,提出加在密闭流体任何一部分的压力,必然按照其原来的大小由流体向各个方向传递。这便是流体静力学中著名的帕斯卡原理,从而巩固和发展了对空气重量的证实。帕斯卡以令人信服的事实和数据证明了大气压力、空气重量的存在,并且初步确定了它们的数值,彻底地摒弃了自亚里士多德以来在科‘学界统治多年的“空气无重量”的说法。人们将帕斯卡的这一组试验;誉为“科学革命史上最动人心弦的试验之一”。这不禁让人想起伽利1略当年那一永垂青史的“落体”实验。
短暂的辉煌无尽的思考
正如赤橙黄绿等七彩构成了炫目的白光一样,每当我们走入科学家的生活世界,我们总能发现蕴藏在他们成功辉煌之后的多姿人生。作为一个与时代的精神紧密相连的科学家,帕斯卡也身兼文、理,在文学、伦理学方面都有着颇深的造诣。他的代表作《思想家》、《致外省人信札》,至今被公认为文学史上的经典名著。一生为病魔所缠的帕斯卡,是怎样在艰难的条件下做出如此出众的贡献的呢?这源于他对科学探求目的的深刻认识。1657年,他在著名论文《论几何学精神》的一开头就写道:
“研究真理有三个目的:第一,追求真理时,发现真理;第二,已知真理时,求得论证;第三,探讨真理时,辨伪识真。”
然而,在帕斯卡晚年的研究当中,对科学真理的探求一步步地被对上帝真理的追求所取代——他成了一个坚定的天主教徒,逐渐放弃了对科学的研究。在他看来,宗教、信仰是探求世界本质真理的惟一途径,而科学研究虽然也以探究真理为目的,但这一目的追求的不过是万物表面、具体层面的东西。因此,在信仰与理智之间,“信仰的境界无疑要比理智的境界高出许多”。
帕斯卡的这一思想转向,人们都认为是科学界的一大损失,纷纷表示不可理解,有的人甚至还认为他“可悲地误入了歧途”。
1662年8月19日,疾病再一次袭击了他,而这一次他却没有能够幸免。帕斯卡在巴黎过早地去世,享年仅39岁。
帕斯卡是近代最伟大的科学家之一。他在短暂的人生年华当中,为人类的文明进步事业留下了一大批宝贵的精神遗产。他在几何、代数、物理等多种学科领域的许多贡献,直接开启了近代数理科学思想的发展。著名科学家达朗贝尔把他誉为“阿基米德与牛顿两者工作的中间环节”。