人物贡献
发明气压计
托里拆利的首要发明是水银气压计。
当时学术界对空气是否有重量和真空是否可能存在的问题还认识不清,主要是受亚里士多德思想的遗留影响,认为“世间万物之中除了火和空气以外均有各自的重量。”并坚持自然界“害怕真空”的说法。伽利略对此说法表示怀疑,他说:“我们不能相信亚里士多德所说的那样,仅仅认为某物是轻的,某物是重的,而应当认识到所有的物体都有其各自的重量,只不过各有重量大小不同和质地疏密之分而已。”“如果人们凭感觉和理解都还不能认识到真空的存在,那么凭感觉和理解又如何能否认真空的存在呢?”伽利略曾发现,抽水机在工作时,不能把水抽到10米以上的高度,他把这一现象归结为水柱受不了它本身重量之故,再找不到合理满意的解释。
托里拆利坚决赞同伽利略的关于空气有重量和真空存在的说法。在总结前人理论和实验的基础上,托里拆利进行了大量的实验,实现了真空,验证了空气有重量的事实,否定了伽利略的关于真空力的说法。
大约在1641年,一位著名的数学家、天文学家贝尔提曾用一根10米多长的铅管做成了一个真空实验。托里拆利受到了这个实验的启发,想到用较大密度的海水、蜂蜜、水银等做实验。他选用的水银实验,取得了最成功的结果。他将一根长度为1米的玻璃管灌满水银,然后用手指顶住管口,将其倒插进装有水银的水银槽里,放开手指后,可见管内部顶上的水银已下落,留出空间来了,而下面的部分则仍充满水银。为了进一步证明管中水银面上部确实是真空,托里拆利又改进了实验。他在水银槽中将其水银面以上直到缸口注满清水,然后把玻璃管缓缓地向上提起,当玻璃管管口提高到水银和水的界面以上时,管中的水银便很快地泻出来了,同时水猛然向上窜管中,直至管顶。由此可见,原先管内水银柱以上部分确实是空无所有的空间。之前水银柱和现在的水柱都不是被什么真空力所吸引住的,而是被管外水银面上的空气重量所产生的压力托住的。托里拆利的实验是对亚里士多德的力学的最后致命打击,于是有些人便妄图否定托里拆利的研究成果,提出玻璃管上端内充有“纯净的空气”,并非真空。大家各抒已见,众说纷坛,引起了一场激烈的争论。争论一直持续到帕斯卡的实验成功证实托里拆利的理论后才逐渐统一起来。
托里拆利在实验中还发现不管玻璃管长度如何,也不管玻璃管倾斜程度如何,管内水银柱的垂直高度总是76厘米,于是他提出了可以利用水银柱高度来测量大气压,并于1644年同维维安尼合作,制成了世界上第一具水银气压计。这个发现使他的名望永存,而真空测量的单位托就是用他的名字来命名的。
托里拆利定律
托里拆利还发现了托里拆利定律,这是一个有关流体从开口流出的流速的定律,即水箱底部小孔液体射出的速度等于重力加速度与液体高度乘积的两倍的平方根。这后来被证明是伯努利定律的一种特殊情况。
当时,水力学权威卡斯德利认为水流的速度跟孔到水面的距离成正比,且这一见解又得到伽利略的赞同,无人敢怀疑。托里拆利为弄清楚这一道理,认真地做了实验,进行了仔细的测量。结果发现,从器壁小孔流出的水流的速度不是跟孔到水面的距离成正比,而是跟此距离的平方根成正比。水流初速度v与桶中水面相对于孔口高度差h的关系式为v=A√h(A为常数)。后人称此式为托氏的射流定律。约在他之后的一个世纪,丹尼尔·伯努利才得出v=√2gh的结果。托里拆利后来又通过实验证明了从侧壁细孔喷出来的水流的轨迹是抛物线形状。托里拆利的这些发现,为使流体力学成为力学的一个独立的分支奠定了基础。
描述风的形成
托里拆利是第一个用科学的方式描述风的人,他写道:“风产生于地球上的两个地区的温差和空气密度差。”
数学上的贡献
托里拆利也具有很高的数学造诣。他在数学方面最大的贡献是进一步发展了卡瓦列里的“不可分原理”,帮它走向后来牛顿和莱布尼兹所创立的微积分学。他在《几何学文集》中提出了许多新定理,如:由直角坐标转换为圆柱坐标的方法,计算有规则几何图形板状物体重心的定理。还成功地结合力学问题来研究几何学。例如,他研究了在水平内的一定速度抛出物体所描绘的抛物线上作切线的问题,还研究了物体所描绘的抛物线的包络线。他曾测定过抛物线弓形内的面积,抛物面内的体积以及解决了其他十分复杂的几何难题。
托里拆利还将卡瓦列里的不可分原理以通俗易懂的方式写得颇受广大读者欢迎,对不可分原理的普及起了推动作用。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。
在华夏文明的神话谱系中,炎帝与黄帝的并立不仅是两位部落首领的传说,更是中华文详情
在华夏文明的璀璨星河中,宋朝以319年的国祚、18位帝王的更迭,勾勒出中国封详情
五代十国时期,南唐名臣韩熙载的一生跌宕起伏,他的结局更似一首悲怆的挽歌,在历详情
公元220年的成都城内,一场关乎蜀汉政权存续的隐秘博弈悄然落幕。养子刘封在刘详情
在清世宗雍正帝的铁腕统治下,直隶总督李绂的生死存亡成为检验皇权与清流博弈的试详情
在《三国演义》的叙事框架中,淳于琼以"乌巢酒徒"的形象定详情
在秦末汉初的烽烟中,一位出身沛县丰邑的布衣老者,以七十五载春秋见证了从泗水亭详情
在朝鲜王朝十二代君主更迭的权力漩涡中,文定王后尹氏以“继后”身份执掌中宫四十详情
樊哙,西汉初年的著名将领,以勇猛善战著称,与汉高祖刘邦有着深厚的交情。然而,详情
在北宋政坛的风云变幻中,王钦若推荐寇准为副宰相这一事件,宛如一颗投入平静湖面详情
唐懿宗李漼(833-873)的统治,恰似一曲王朝衰亡的挽歌。作为唐朝第十八位详情
在唐代文学星空中,李白与高适的关系始终笼罩着"梁园三剑客"详情
在唐代历史长河中,"永徽之治"犹如一座承前启后的桥梁,既详情
在唐代浩如烟海的诗篇中,马周的《凌朝浮江旅思》如同一叶扁舟,载着寒微文人的孤详情
在苏州城外的桃花坞深处,54岁的唐伯虎在寒风中写下绝笔"生在阳间有详情
在唐代诗坛的璀璨星河中,苏味道或许并非最耀眼的那颗,但他以一首《正月十五夜》详情
在战国时期波谲云诡的权力斗争中,秦宣太后芈八子与男宠魏丑夫的故事,犹如一面棱详情
在中国民间传说中,"孟姜女哭长城"的故事以凄美的爱情与反详情
闽越国作为战国至西汉时期活跃于东南沿海的古国,其疆域范围远超现代福建省行政区详情
浅井茶茶的人生轨迹与日本战国时代的血腥动荡深度交织。作为近江大名浅井长政与织详情
在中国古代哲学思想的长河中,王守仁(王阳明)的“知行合一”思想宛如一颗璀璨的详情
笈多王朝作为中世纪印度历史上一个重要的封建王朝,在印度政治、经济、文化发展进详情
公元215年的合肥城下,一场被后世神话为"八百破十万"的详情
在探讨中国古代军事史时,"淝水之战"作为以少胜多的经典战详情
《左传》作为一部叙事详实的史书,以其高超的叙事技巧和深刻的历史洞察力,为后人详情
在历史的长河中,北方草原上的游牧民族乌桓,曾是汉朝边疆的重要力量。然而,随着详情
在中国古代历史的长河中,秦朝的统一战争无疑是一段波澜壮阔的篇章。然而,在这场详情
在中国三国时期的历史长河中,英雄辈出,战事频仍,其中一场以少胜多的经典战役—详情
长平之战,作为中国古代军事史上最早、规模最大、最彻底的大型歼灭战,其影响深远详情
在历史的长河中,总有一些战役以其独特的战略意义、惊心动魄的战斗过程和深远的历详情
战国时期,华夏大地上战火纷飞,其中邯郸之战无疑是这一系列战争中最为震撼的篇章详情
在中国古代历史上,战争是推动历史进程的重要力量。而在众多战争中,牧野之战无疑详情
在浩瀚的历史长河中,有些事件因其复杂性和争议性而被历史学家们避而不谈。怛罗斯详情
在科学的世界里,有一种细胞被赋予了“不死”的名号,这就是海拉细胞。这种细胞源详情
在中国古代的神话传说中,姜子牙和鬼谷子都是极具智慧和能力的传奇人物。他们分别详情
一、背景介绍 秦始皇陵兵马俑是中国历史上最著名的考古发现之一,被誉为“世界详情
标题:秦始皇10大诡异事件 一、陵墓之谜 1. 兵马俑:秦始皇陵的兵马俑详情
虞姬,中国历史上著名的女性人物,她与项羽的爱情故事被后人传颂不衰。而刘邦,作详情
胤祥没有遭到雍正的清洗,但他在年轻时去世,这一点对于一些历史学家来说存在着一详情
满清十二帝内没有溥仪的画像,只有照片,是什么原因呢? 在满清十二帝中,没有详情
溥仪的文化水平不仅仅是初中程度,尽管他的户口本上写着“初中”,但这并不是他真详情
古人常说“不孝有三,无后为大”,而在皇权社会,皇帝不具备生育能力,可不仅仅是详情
息肌丸是什么东西?真的有这种药存在吗?息肌丸是一种有催情作用的美容香精,塞到详情
赵飞燕服用息肌丸保持美貌,息肌丸是什么东西呢?感兴趣的读者可以跟着趣历史小编详情
古印度文明,作为人类文明的摇篮之一,承载着丰富的文化遗产和深邃的哲学思想。其影响详情
彼岸花,又称曼珠沙华,是一种充满神秘色彩的花卉。这种花通常盛开在秋季,其鲜红详情
在现代社会,我们依赖于各种产品来完成日常生活的各个方面。从智能手机到笔记本电详情
在我们的日常生活中,我们常常会忽视地球上的一些奇妙之处。然而,当我们从太空中详情
在生物多样性的广阔领域中,每一次新的物种发现都像是打开了一扇通向未知世界的窗详情
在这个世界上,有些物品的价值超越了我们的想象。它们不仅仅是物质的存在,更是艺详情
在世界的每一个角落,无论是热血沸腾的球场,还是电视机前的粉丝,都被一位女性棒详情
位于中国云南的九龙河瀑布群,被誉为“中国的尼亚加拉”,是中国最大的瀑布群。这详情
北仑河口,位于中国浙江省宁波市北仑区,是中国大陆海岸线的最南点。这里既有美丽详情
鸭绿江口,位于中国东北地区,是中国大陆海岸线的最北点。这里既有壮丽的山川河流详情
湖北省,位于中国中部,素有“千湖之省”的美誉。全省湖泊众多,水域面积占总面积详情
在唐代诗坛的苍茫雪原中,刘长卿以五言绝句《逢雪宿芙蓉山主人》凿出一眼温热的清详情
在《红楼梦》这部文学巨著中,妙玉无疑是一个极具神秘色彩和独特魅力的人物。她以详情
在中国悠久的历史长河中,涌现出了无数才华横溢的诗人,他们用优美的诗句抒发了对详情
在中国古代文学的璀璨星河中,《诗经》犹如一颗耀眼的明珠,汇聚了无数文人墨客的详情
王勃,唐代初期的杰出诗人,以其才华横溢和短暂而传奇的一生著称。在他的众多诗作详情
《射雕英雄传》作为金庸先生的经典武侠小说,自问世以来便受到了广大读者的喜爱。详情
在中国古代文化的历史长河中,《世说新语》以其独特的魅力记录了一个个鲜明的人物详情
在道教传奇与神话故事中,赤脚大仙这一角色的形象虽短暂却极为鲜明,他在《西游记详情
在浩瀚的中华文化宝库中,“斯斯文文”这个词汇常被人们所提及。但是,它究竟是不详情
你知道“时时刻刻”这个成语吗?它不仅仅是描述时间的连续,更是一种对生活态度的详情
在汉语成语的宝库中,“攘攘熙熙”以其形象生动的描绘,捕捉了人类社会繁忙混杂的详情