Эксперимент Гаспаро Берти
Гаспаро Берти (около 1600 — 1643) родился, вероятнее всего, в Мантуе. Большую же часть жизни он провел в Риме. Знаменитым его сделал эксперимент, в ходе которого он, сам того не ведая, построил первый рабочий барометр. У него есть также работы в области математики и физики.
В 1630 году Джовани Батиста Балиани направил письмо Галилео Галилею, в котором говорил, что его насос сифонного типа не может поднять воду на высоту больше чем 10 метров (34 фута). В ответе Галилей предположил, что воду поднимает вакуум, и сила вакуума не может удержать больше воды, как веревка не может выдержать слишком большой вес. По господствовавшим тогда представлениям, вакуума не могло существовать.
Вскоре идеи Галилея достигли Рима. Гаспаро Берти и Рафаэль Маджотти разработали эксперимент, чтобы проверить существование вакуума. Берти построил 11-метровую трубу, заполнил ее водой и запечатал с обеих сторон. Затем один конец погрузили в емкость с водой и открыли его. Часть воды вытекла, но примерно десять метров трубы остались заполненными, как и предрекал Балиани.
Пространству над водой пришлось искать объяснения. Объяснений в рамках господствовавшей теории, отвергающей вакуум, нашлось целых два. Согласно первому, вода рождает «духов». «Духи» заполняют пространство и вытесняют воду. Согласно второму, более распространенному аргументу, предложенному Декартом, пространство над водой заполняет эфир. Эфир - настолько тонкое вещество, что может проникнуть сквозь поры в трубе и вытеснить воду.
Объяснение Евангелисто Торричелли
Евангелисто Торричелли, ученик и друг Галилея, осмелился взглянуть на проблему под другим углом. Он предположил, что воздух имеет вес, и именно вес воздуха удерживает воду в трубе на уровне около десяти метров. Прежде считали, что воздух невесом и его толща не оказывает никакого давления. Даже Галилей воспринимал это утверждение, как непогрешимую истину.
Если предположение о весе воздуха верно, жидкость тяжелее воды должна опускаться в трубе ниже, чем вода. Торричелли поделился таким прогнозом со своим близким другом Винченцо Вивиани и предложил использовать в качестве барометра ртуть. В начале 1644 года Вивиани провел эксперимент, в котором показал, ртуть, весящая в четырнадцать раз больше воды, опустилась в трубке до отметки в четырнадцать раз меньше, чем до какой опустилась вода. Казалось бы, идеи Торричелли были подтверждены.
Однако философы старой школы утверждали, ртуть, как и воды, производит «духов». И «духи» ртути сильнее «духов» воды, поэтому ртуть опускается ниже воды. Точку в споре поставили Блез Паскаль и его ученики Пьер Пети и Флорин Перье. Последний провел измерения столбика ртути в горах и у их подножия. Результаты оказались различными, что подтвердило сторонников идеи атмосферного давления.
Торричелли традиционно считают изобретателем барометра, потому что он первым предложил использовать его как прибор для измерения, а не для «производства вакуума».