埃万杰利斯塔·托里切利：空气之海

1643年，一位托斯卡纳数学家将水银密封在一根一米长的玻璃管中，将其倒置在盆中，观察到水银柱下降并停在约76厘米处。根据亚里士多德以来的所有权威观点，其上方的空隙本不应存在。托里切利制造了历史上第一个有记录的持久真空，并无意中建造了让人类能够称量自身大气重量的仪器。他写道：“我们生活在空气之海的底部。”

早年生活

他于1608年10月15日出生在罗马，家庭贫困，来自法恩扎：他的父亲加斯帕雷·鲁贝蒂（Gaspare Ruberti）是一名纺织工人；母亲是贾科马·托里切利（Giacoma Torricelli）。少年的才华超出了家庭的经济能力，是一位叔叔——卡马尔多利会修士贾科莫（Giacomo）安排了他的学业。从1624年到1626年，托里切利在耶稣会学院学习数学和哲学，这段训练为他提供了他职业生涯中致力于拆解的古典工具。

伽利略圈子

1626年，他搬到罗马，在伽利略的学生、本笃会数学家贝内代托·卡斯特利（Benedetto Castelli）手下工作，最初担任其秘书。他一直待到1632年，并与博纳文图拉·卡瓦列里（Bonaventura Cavalieri）一起学习数学，后者成为了他的挚友，托里切利后来扩展了其不可分量法。伽利略亲切地称托里切利、拉法埃洛·马焦蒂（Raffaello Magiotti）和安东尼奥·纳尔迪（Antonio Nardi）为他在罗马的“三头政治”。

在1632年阅读了伽利略的《关于两大世界体系的对话》后，托里切利写信宣布自己是哥白尼主义者——这是他唯一一次做出此类公开声明，比梵蒂冈谴责伽利略早了一年。1641年，卡斯特利将托里切利关于抛体运动的手稿转交给了在阿尔切特里的老人。托里切利在伽利略生命的最后三个月里陪伴在他身边，担任抄写员并完成了第五篇对话，该对话最终由文森佐·维维亚尼（Vincenzo Viviani）于1674年出版。

大公数学家

伽利略于1642年1月8日去世。同年晚些时候，托里切利被任命为大公数学家，并获得了比萨大学的数学教席——实际上继承了意大利最受瞩目的科学职位。1644年，他出版了《几何作品集》（Opera Geometrica），其对摆线问题的解答确立了他在欧洲数学家中的声誉。

气压计

1643年的实验源于一个实际难题：吸水泵无法将水提升到一定高度以上。托里切利推断，如果空气有重量，压在开放容器上的大气只能支撑一定高度的液体柱。水银的密度约为水的13倍，这使他能够在工作台上而不是在矿井中测试这一想法。水银柱稳定在约76厘米处，其上方的空间——托里切利真空——是空的。

一根玻璃管引发了两场革命。经院物理学宣布为不可能的真空，现在正位于佛罗伦萨的一张桌子上。水银柱的高度随条件变化，这意味着大气压可以被测量。气压测量、高度测量和科学天气预报都源于那个下午。托里切利走得更远，对风的成因给出了第一个科学解释：不同地区空气温度和密度的差异。

无限的数学

他的数学同样大胆。他推进了卡瓦列里的不可分量法，这是积分学的直接祖先。他计算了抛体轨迹族的包络线——即“安全抛物线”，超过此范围射弹无法到达。他证明了几何级数的收敛公式。他还制造了那个让同时代人既欣喜又不安的物体：托里切利小号，后来被称为加百列号角，这是一个表面积无限但体积有限的形状。这证明了无限的行为并不符合直觉，并直接为微积分的出现提供了论据。

托里切利定律与实验室

他还建立了现在称为托里切利定律的关系：从容器开口流出的流体，其速度与上方液体深度的平方根成正比——后来被认为是伯努利原理的一个特例，也是实用液压学的基础。除了理论，他还是位出色的工匠，开发了研磨小型玻璃透镜的技术，并制造了质量卓越的望远镜和显微镜。他对平衡状态下重心原理的表述，使他成为一位极其全面的物理学家。

三十九岁逝世

托里切利于1647年10月25日在佛罗伦萨去世，享年39岁，死因可能是伤寒。当他的讲稿于1715年出版时，上面刻着一段精确衡量这一损失的铭文：“这里绽放着另一位伽利略。”

为什么托里切利很重要

在短短五年的高产期内，他为物理学贡献了一个仪器、一个真空、一个流体定律以及一堆处于无限前沿的成果。仅气压计一项就足以让他名垂青史：它使大气成为一个可测量的对象，而不是一个哲学范畴，并开启了帕斯卡、波义耳和冯·格里克在气体物理学领域继续探索的研究方向。托尔（torr）、月球陨石坑、小行星以及以他名字命名的意大利海军潜艇，都指向了那个来自法恩扎的贫穷男孩，他注意到空气是有重量的。