エヴァンジェリスタ・トリチェリ：空気の海

1643年、あるトスカーナの数学者が1メートルのガラス管に水銀を満たし、それを容器に逆さまに立てたところ、水銀柱が約76センチメートルの高さで止まるのを観察した。アリストテレス以来のあらゆる権威によれば、その上の空間は存在し得ないはずであった。トリチェリは記録に残る最初の持続的な真空を作り出し、意図せずして人類が自らの大気の重さを量るための装置を構築した。「我々は空気の海の底に沈んで生きている」と彼は記した。

若年期

1608年10月15日、ローマのファエンツァ出身の貧しい家庭に生まれた。父ガスパレ・ルベルティは織物工、母ジャコマ・トリチェリであった。少年の才能は家庭の経済力を超えており、カマルドリ会の修道士であった叔父ジャコモが教育の手配をした。1624年から1626年まで、トリチェリはイエズス会大学で数学と哲学を学んだ。この訓練が、後に彼がキャリアを通じて解体することになる古典的な装置を彼に与えた。

ガリレオのサークル

1626年、彼はローマに移り、ガリレオの弟子であるベネディクト会の数学者ベネデット・カステッリの下で働き、当初は秘書を務めた。1632年まで滞在し、ボナヴェントゥーラ・カヴァリエリと共に数学を学んだ。カヴァリエリは親しい友人となり、トリチェリは彼の不可分量法を拡張することになる。ガリレオは、トリチェリ、ラファエッロ・マジョッティ、アントニオ・ナルディをローマにおける「三頭政治」と呼んで親しんだ。

1632年にガリレオの『二大世界体系についての対話』を読んだ後、トリチェリはコペルニクス主義者であることを宣言する手紙を書いた。これは彼が行った唯一の公的な宣言であり、バチカンによるガリレオの断罪の1年前のことである。1641年、カステッリはトリチェリの投射運動に関する原稿をアルチェトリのガリレオに送った。トリチェリはガリレオの人生最後の3ヶ月を傍らで過ごし、代筆者として働き、ヴィンチェンツォ・ヴィヴィアーニが1674年に出版した第5の対話を完成させた。

大公の数学者

ガリレオは1642年1月8日に死去した。その年の後半、トリチェリは大公の数学者に任命され、ピサ大学の数学教授職に就いた。これは実質的にイタリアで最も注目される科学的地位を継承したことを意味した。1644年、彼は『幾何学作品集（Opera Geometrica）』を出版し、サイクロイド問題の解法によってヨーロッパの数学者たちの間で名声を確立した。

気圧計

1643年の実験は、実用的な難問から生まれた。吸い上げポンプは一定の高さ以上に水を持ち上げることができなかった。トリチェリは、もし空気に重さがあるならば、開いた容器に押し付ける大気は、ある高さまでの液体柱しか支えられないはずだと推論した。水より約13倍密度の高い水銀を使うことで、彼は鉱山の縦坑ではなく作業台の上でこのアイデアを試すことができた。水銀柱は約76センチメートルで安定し、その上の空間（トリチェリの真空）は空であった。

1本のガラス管から2つの革命が生まれた。スコラ学派の物理学が不可能と断言した真空が、今やフィレンツェのテーブルの上に存在していた。そして、柱の高さが状況によって変化することは、大気圧が測定可能であることを意味した。気圧測定、高度測定、科学的な天気予報はすべて、あの午後から始まった。トリチェリはさらに進み、風の原因（地域間の空気の温度と密度の差）についての最初の科学的説明を与えた。

無限の数学

彼の数学も同様に大胆であった。彼は積分計算の直接の先祖であるカヴァリエリの不可分量法を発展させた。彼は投射軌道の族の包絡線、つまり「安全放物線（それ以上先には弾が届かない境界）」を計算した。幾何級数の収束公式を証明した。そして、同時代の人々を等しく喜ばせ、不安にさせた物体を生み出した。トリチェリのトランペット（後にガブリエルのラッパと呼ばれる）は、無限の表面積を持ちながら有限の体積を持つ形状である。これは無限が直感に反する振る舞いをすることの証明であり、微積分が生まれる議論に直接つながった。

トリチェリの法則と工房

彼はまた、現在トリチェリの法則と呼ばれる関係を確立した。容器の開口部から流出する流体は、その上の液体の深さの平方根に比例する速度で流れるというもので、後にベルヌーイの原理の特殊なケースとして認識され、実用的な水力学の基礎となった。理論と並行して、彼は優れた職人でもあり、小さなガラスレンズを研磨する技術を開発し、並外れた品質の望遠鏡や顕微鏡を製作した。平衡状態における重心を支配する原理の定式化は、彼を非常に完成度の高い物理学者にしている。

39歳での死

トリチェリは1647年10月25日、39歳の誕生日の10日後にフィレンツェで死去した。おそらく腸チフスによるものと思われる。1715年に彼の講義が出版された際、その損失を正確に測る碑文が記された。「ここに第二のガリレオが花開く。」

トリチェリの重要性

わずか5年間の生産的な期間に、彼は物理学に一つの装置、真空、流体の法則、そして無限の境界における一握りの成果をもたらした。気圧計だけでも彼を不滅にするには十分であった。それは大気を哲学的なカテゴリーではなく測定可能な対象に変え、パスカル、ボイル、フォン・ゲーリケが気体物理学へと追求することになる調査の道を開いた。トル（torr）、月のクレーター、小惑星、そして彼の名を冠したイタリア海軍の潜水艦はすべて、空気が重いことに気づいたファエンツァの貧しい少年を指し示している。