Ottobre 1644: Torricelli dimostra l'esistenza del vuoto

Evangelista Torricelli, nato da una famiglia umile, arrivo al top della comunità intellettuale italiana. Ha condotto l'Italia, e poi il mondo al di là, per risolvere un dibattito filosofico lungo duemila anni sull'esistenza del vuoto e sulla natura di spazio. Lo ha fatto con l'esecuzione e la comprensione un singolo elegante esperimento di fisica. L'apparato è stato poi utilizzato anche  per un fine pratico l'invenzione del barometro a mercurio.

Torricelli nacque a Faenza, il 15 Ottobre 15 del 1608.

"Rimasto orfano in tenera età", fu inviato a Roma per la sua educazione. I suoi successi lo portarono all'attenzione di Galileo a Firenze. Lì si trasferì lì e visse con Galileo.

Galileo era impegnato da un problema sottopostogli da contadini toscani che erano frustrati nei loro tentativi di sollevare acqua per più di una decina di metri con pompe di sollevamento. Poteva essere a causa di un vuoto che si formava sotto lo stantuffo? Galileo considerò il problema seriamente, ma morì nel 1642 lasciandolo irrisolto.

Poi, nel 1644, Torricelli riprese il problema. Dopo qualche studio di esperimenti precedenti ne progettò uno suo. L'apparecchiatura sperimentale era costituita da un tubo di vetro lungo circa un metro, chiuso ad una estremità. L'ha riempito di mercurio, coperto l'estremità aperta, e capovolto su un piatto di mercurio. Questo allora non era così facile come potrebbe sembrare oggi. Le provette di vetro erano allora estremamente fragili e difficili da trovare. Ma con l'aiuto di un assistente qualificato l'esperimento riuscì. Il mercurio nel tubo scese e si stabilizzò ad un livello di circa 76 centimetri sopra il livello del piatto. Torricelli correttamente ipotizzò che il mercurio era più alto nel tubo perché il peso dell'atmosfera faceva pressione verso il basso sul mercurio nel piatto, e che lo spazio al di sopra della colonna di mercurio era vuoto. Era la prima volta che il vuoto era stato creato in laboratorio, e compreso come tale.

Il concetto di vuoto era stato contestato fin dall'antichità. Sia Platone che Aristotele pensavano che l'esistenza del vuoto fosse impossibile, contro Natura. Nell'Europa medievale, questo fu riassunto con l'espressione: "La natura ha orrore del vuoto." Discutere del vuoto divenne eretico e pericoloso. 

L'esperimento di Torricelli ha spostato il concetto di di vuoto dalla dialettica dell'antichità alla fisica sperimentale. Memore della contesa intorno all'idea di vuoto, l'esperimento in un primo momento non fu reso pubblico, ma fu divulgato tramite lettere ad un amico, Michelangelo Ricci. Nel mese di ottobre, 1644, lo scienziato francese Marin Mersenne visitò Torricelli, che ripropose l'esperimento per lui e gli diede una copia delle lettere a Ricci. Mersenne notificò queste a Blaise Pascal e altri in Francia, rivelando pubblicamente il lavoro di Torricelli per la prima volta.

Pascal capì subito il significato dell'esperimento, e lo rifece nel 1646. Credeva che la pressione atmosferica avrebbe dovuto diminuire con l'altitudine, e coinvolse un parente e alcuni amici per portare un barometro in montagna nel sud della Francia.
Trovarono il previsto calo della pressione con l'altitudine, ponendo le basi per la moderna scienza della meteorologia.
Pascal capì che la pressione è uguale alla il peso dell'atmosfera per unità di superficie. Pertanto conoscendo la superficie della terra calcolò la massa totale dell'atmosfera.
Il suo risultato differiva da meno del 30% dal valore attualmente riconosciuto. 

L'apparato di Torricelli è stato il primo barometro a mercurio. Piccoli miglioramenti sono stati fatti successivamente per aumentare la precisione delle letture, ma la progettazione di base è rimasta invariata. Nelle stazioni meteorologiche di tutto il mondo, è stato utilizzato come riferimento standard per la misurazione della pressione atmosferica per più di tre secoli, forse un periodo record per uno strumento che non ha cambiato progetto.
Infine, nel 1977, il National Weather Service annunciò che il barometro a mercurio sarebbe sostituito come standard di riferimento da uno più recente sviluppato con cristalli di quarzo piezoelettrico trasduttori di pressione.

Dopo il suo lavoro sul barometro, Torricelli fece ricerche in matematica e fisica. La sua formula per l'efflusso di un liquido da un piccolo orifizio in un contenitore è ancora nota come Teorema di Torricelli.
Morì a Firenze nel 1647, all'età di 39. In suo onore è stata eretta una statua a Faenza nel 1864.