Jo muinaisessa maailmassa ihmiset epäilivät, mikä ilman ja nesteiden paine todella on. Jotkut ajatukset aineen atomirakenteesta tulivat meille Lucretius Caran runossa "Asioiden luonteesta", ja tämä on antiikin aikaa, kun taas paineen ominaisuuksia käytettiin tehokkaasti jo muinaisessa Egyptissä. Papit käyttivät lämmitettyä ja laajennettua kaasua avatakseen "maagisesti" temppelien ovet, ja rakentajat nostivat raskaita kivipalikkoja hydraulisella hissillä.
Tänään kysymykseen, mikä paine on fyysinen suure, he vastaavat: se on yhtä suuri kuin voiman suhde pinta-alayksikköön. Siksi ilmanpaine, nesteen paine astiassa ja kiinteän kehon paine alustassa ovat samanlaisia ilmiöitä. Koska niihin liittyy voimaa, voidaan painostaa tekemään työtä (jota yritteliäs muinaiset egyptiläiset papit käyttivät).
Kiinteän rungon paineella alustalle periaatteessa kaikki on selvää. Kehon paino on voima, ja se jaetaan kehon ja tuen kosketuspinta-alalla. Mutta nesteessä ja kaasussa hiukkaset eivät ole levossa. Ne liikkuvat jatkuvasti, joko kaoottisen Brownin tai suunnatun siirron vuoksi ulkoisten voimien tai järjestelmän sisäisten olosuhteiden vaikutuksesta. Painetta syntyy seiniin kohdistuvien hiukkasten vaikutuksestaalus.
Paineen luomiseen tässä tapauksessa osallistuva voima on liikemäärä, jonka jokainen hiukkanen luovuttaa aikayksikköä kohti. Mistä liikemäärä ja voima tulevat, ymmärrämme, jos muistamme kinematiikan kaavat, jotka kuvaavat kappaleiden elastista törmäystä. Nesteen ja kaasun molekyyliä tai atomia pidetään elastisena pallona. Nestemäisen ja kaasumaisen aineen sisällä hiukkaset törmäävät jatkuvasti toisiinsa, vaihtavat energiaa ja liikemäärää. Siksi painetta ei esiinny ainoastaan suonen seinämän suhteen, vaan myös minkä tahansa aineen sisällä.
Tyhjiössäkin on aina tietty määrä hiukkasia, jotka luovat siihen pienen paineen. Totta, kesti jonkin aikaa selvittää, että tällainen paine on olemassa tyhjiössä. Aluksi uskottiin, että tyhjiö on absoluuttinen tyhjyys ja se luo nollapainetta. Koulukurssin fysiikka käyttää tätä oletusta nytkin.
Palataanpa hiukkasten liikkeeseen. Se auttaa meitä ymmärtämään, mikä paine on kineettinen ja staattinen. Kun hiukkaset ovat kaoottisessa lämpöliikkeessä, joka on vakio, syntyy staattista painetta. Kun järjestelmään kohdistetaan ulkoinen vaikutus ja hiukkasten liikkeessä esiintyy vallitsevia suuntauksia, nämä samat hiukkaset alkavat kohdistaa kineettistä painetta.
Staattista painetta voidaan havaita esimerkiksi vedellä täytetyn altaan pohjalla. Jos avaat hanan, putoava vesisuihku luo ylimääräistä kineettistä painetta. Yksinkertaistettuna se voidaan laskea saman perusteellaedellä kuvatut seikat koskien hiukkasten elastisia törmäyksiä. Suihkulla on mitattavissa oleva nopeus ja se vaihtaa vauhtia kylvyn pohjan kanssa törmäyksessä. Järjestelmän (vesihauteen) kokonaispaine on yhtä suuri kuin staattisen ja kineettisen paineen summa.
