氣壓計(jì)的發(fā)明

壓強(qiáng)是表示壓力作用效果（形變效果）的物理量。在國(guó)際單位制中，壓強(qiáng)的單位是帕斯卡，簡(jiǎn)稱(chēng)帕（這是為了紀(jì)念法國(guó)科學(xué)家帕斯卡Blaise pascal而命名的），即牛頓/平方米。

根據(jù)托里拆利（Evangelista Torricelli,1608～1647）的實(shí)驗(yàn)原理而制成，用以測(cè)量大氣壓強(qiáng)的儀器。氣壓計(jì)的種類(lèi)有水銀氣壓計(jì)及無(wú)液氣壓計(jì)。其用途是：可預(yù)測(cè)天氣的變化，氣壓高時(shí)天氣晴朗；氣壓降低時(shí)，將有風(fēng)雨天氣出現(xiàn)?？蓽y(cè)高度。每升高12米，水銀柱即降低大約1毫米，因此可測(cè)山的高度及飛機(jī)在空中飛行時(shí)的高度。

伽利略一生有諸多發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，但“智者千慮，必有一失”。他認(rèn)為水泵之所以能夠抽水，是因?yàn)槿绻桓钊饋?lái)，就會(huì)形成真空，而自然是不能允許真空存在的，因此水就被抽吸上來(lái)。這實(shí)質(zhì)上是沿襲了古希臘亞里士多德關(guān)于“自然厭惡真空”的錯(cuò)誤觀念。按照這種說(shuō)法，水泵能夠把水抽到任意高度，但事實(shí)上水至多可以抽升到離水面大約１０米左右。伽利略認(rèn)為自然對(duì)真空的厭惡有一定限度，但這個(gè)限度有多大？為什么會(huì)有限度？伽利略至死都沒(méi)有回答出來(lái)。

托里拆利對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的研究，最后毅然否定了“自然厭惡真空”這一毫無(wú)根據(jù)的臆斷。他從力學(xué)視角出發(fā)，設(shè)想空氣有一定的重量，并認(rèn)為１０米水柱重量產(chǎn)生的壓強(qiáng)應(yīng)當(dāng)與大氣壓強(qiáng)相平衡，這是與中世紀(jì)流行的亞里士多德關(guān)于空氣是沒(méi)有重量的觀點(diǎn)背道而馳的。

１６４３年，３５歲的托里拆利做了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)。他在長(zhǎng)約１米、一端封閉的玻璃管（后稱(chēng)托里拆利管）內(nèi)，裝滿(mǎn)密度為水的１３。５倍的水銀汞，用手指封住管口而將管倒立于水銀槽內(nèi)，然后放開(kāi)手指，則原來(lái)達(dá)到管頂?shù)乃y柱將下降到高于槽中水銀面７６０毫米左右處，以與管外大氣壓強(qiáng)的作用相平衡。管的上端這一部分空間，除極稀薄的水銀蒸氣外，可看到真空。這是人類(lèi)最早用人工方法獲得的真空，曾轟動(dòng)一時(shí)，至今人們還把它叫做托里拆利真空。

托里拆利還發(fā)現(xiàn)管中水銀柱的高度會(huì)因地面的高度、陰晴及氣溫的變化而變化，由此得出大氣壓強(qiáng)會(huì)隨高度、陰晴及氣溫的變化而變化的結(jié)論。根據(jù)這個(gè)原理，他發(fā)明了水銀氣壓器，可以直接用水銀柱的高度表示氣壓的大小?，F(xiàn)在，人們把相當(dāng)于１毫米水銀柱的壓強(qiáng)叫做１個(gè)托里拆利，以紀(jì)念他的偉大貢獻(xiàn)。

托里拆利對(duì)流體也做過(guò)研究。他在１６４４年發(fā)表的《幾何學(xué)著作集》中，提出托里拆利定理，即裝在容器中的液體，當(dāng)從容器下部小孔流出來(lái)時(shí)，如果液體沒(méi)有粘性，那么流速 ，其中ｇ為重力加速度，ｈ為孔距液面高度，也就是流速等于質(zhì)點(diǎn)從ｈ高處自由落下時(shí)的速度，因?yàn)樽杂陕潴w的速度 ，高度 。