托里拆利是如何发明水银柱气压计的?

"风源于地球上两个区域之间的温度和空气密度的差异."这是对风的第一次科学描述。说这话的人是托里切利，水银气压计的发明者。水银气压计可以预测天气的变化，当气压高时天气是晴朗的。当气压下降时，将会有暴风雨天气。

托里切利出生在意大利北部城市费恩扎。他在叔叔卡玛尔·迪斯的照顾下长大。他的叔叔是一个有丰富知识的和尚。在他的教育和影响下，托里切利逐渐对科学感兴趣。1624年，年轻的托里切利进入耶稣会学院学习数学和哲学。1627年，托里切利去罗马学习科学。他在比萨罗马大学的数学教授卡斯特尔手下学习。卡斯德利是伽利略的学生。

托里切利深入研究了伽利略的著作《两种新科学之间的对话》，并从这本书中获得了许多关于机械原理发展的启示。1641年，托里切利发表了《论重物体的运动》，试图得出伽利略动力学定律的新结论。在访问伽利略期间，卡斯特尔展示了伽利略·托里切利的作品。伽利略看完托里切利的评论后，非常感激，于是邀请他来当助手。托里切利来到佛罗伦萨，见到了伽利略，他双目失明，整天躺在医院的病床上。在他生命的最后三个月里，托里切利和他的学生成为了伽利略的听写记者，也成为了伽利略的最后一批学生。

佛罗伦萨科学和历史博物馆的托里切利雕像

伽利略死后，卡斯特尔成为他的继任者，成为佛罗伦萨科学院的物理和数学教授。当时，卡斯德利认为容器水流的速度与洞到水面的距离成正比，这一观点得到了伽利略的认可，没有人敢怀疑。

为了找出这个真理，这种关系后来发展成托里切利定律。在实验中，托里切利还发现从容器侧壁流出的液体呈抛物线状，这为流体力学奠定了基础。他决定把他的发现写成书面形式并公开发表，以纠正导师的学术错误。读了这篇文章，卡斯特里，谁有一个广阔的头脑，非常高兴，并决定托里切利有一个光明的未来在培训和发展。他立即决定让他做他的秘书，并给他学术指导。

当时，学术界有一个争论:空气中有重量吗？会产生压力吗？有真空吗？许多人的答案是否定的，而托里切利认为答案应该是肯定的。

为了证明他的观点，1643年，他做了一个历史上著名的实验:首先，托里切利用水银做实验，水银的密度是水的13.6倍。将1米长的玻璃管装满水银，用手指密封管口，将玻璃管倒置到水银槽中，当开口端完全浸入水银槽中时，松开手指。这时，他发现到达玻璃管顶部的水银表面已经下落，然后停留在比容器中的水银表面高约76厘米的地方，在玻璃管的封闭端出现了一个空间。这是人类创造的第一个真空。后来，人们称托里切利真空之上的真空为左真空。

这个实验证明玻璃管中的水银柱是由大气压力支撑的。这表明空气确实有重量，真空确实存在。后来，托里切利还发现，管中水银柱的高度会随着地面高度、天气和温度而变化，从而得出结论，大气压力会随着这些因素而变化。根据这一原理，他利用水银柱的高度来测量大气压力，并制作了世界上第一个水银气压计。这一发现延续了他的名声，真空测量单位“陀”就是以他的名字命名的。

不幸的是，1947年10月25日，也就是托里切利39岁生日后的第10天，他在佛罗伦萨死于伤寒。