影响世界的重要试验气压的测量

　　17世纪40年代初，意大利人埃万杰利斯塔·托里拆利研究了一个问题，为什么无法用真空泵从深度超过9米的水井中把水抽上来。托里拆利推断，井中压向水表面的空气的重力会把打气筒中的空气推动到这个高度。随后他用密度更大的汞代替水来验证这种想法。水银的密度大约是水的14倍，所以托里拆利计算出高9米的水柱与高度稍高60厘米的水银柱施加给底面的压力相同。他发现，如果将一根一端密闭的玻璃管注满水银，然后将其竖直倒置，使开口端浸没在一盘水银中，玻璃管中的水银液面将会下降至76厘米，在水银面与封口端之间会出现一段空隙，这与它的计算相吻合，这段空隙什么都不包含，被称之为托里拆利真空。
　　托里拆利注意到，玻璃管中的水银柱高度每一天都在变化，他意识到这是因为作用于盘中水银的气压在改变，他据此发明了气压计。托里拆利于1647年去世，而他的发现由法国人布莱茨·帕斯卡继承和发展，帕斯卡使用这种早期的气压计测量了气压随天气而发生变化的情况。另一名法国人勒内·笛卡尔在1647年拜访了帕斯卡，并提议将气压计带到山上，观察气压随着高度如何变化，他认为会得到有趣的结果。帕斯卡住在巴黎，而他的堂兄弗洛林·帕瑞住在多姆山附近，于是帕斯卡在1648年让帕瑞帮助他做了一个实验，帕瑞在信中向帕斯卡描述了实验现象：
　　＂上周六的天气变幻莫测，在那天早上的5点钟左右，可以看到多姆山，我决定尝试第一下。克莱蒙城的几位重要人物曾让我在将要登山的时候告知他们，我也很乐意在这一伟大的工作中有他们的陪伴。＂
　　＂8点钟我们在Minim Farthers修道院的花园里集合，这里是全镇海拔最低的地方。我先向一个容器中倒了7.25千克水银，然后取几个玻璃管，每个玻璃管长度为1.2米，一端气密一端开口，我将它们放入容器中，进入玻璃管内的水银到达容器中水银液面上方26英寸加3.5英寸线（710毫米）的位置。我在同一地点又重复两次相同的实验，每一次得到的结果都是相同。＂
　　＂我让其中一个玻璃管保持和水银容器相接触，并且标记了水银液柱的高度，请修道院的沙斯坦神父帮忙观察在这一天之中是否会发生变化。我们带着其余的玻璃管和一部分水银走到多姆山顶，这里的海拔大约比修道院高出914.4米，在这里通过实验，我们发现水银液柱的高度只能达到23英寸（625毫米水银柱）的位置。我小心谨慎地重复了5次，每一次都选择山顶的不同地点，发现在每一种情况中，水银液柱的高度都相同。＂
　　同样重要的是，山下的神父报告说他的气压计的示数在一天之中都没有变化，这说明压向山顶的空气的重量比压向山下的空气的质量小。因此这个实验证明了海拔越高大气越稀薄，并且如果位置足够高，大气将变得更加稀疏，在它之上就是真空，就像托里拆利的玻璃管中水银液面上方的真空一样。随后帕斯卡将气压计带到圣雅克教堂的高约50米的钟楼上，进行了一个微缩版的实验。水银柱下降了两个刻度线。包括笛卡尔在内的很多人拒绝接受帕斯卡对实验结果的解释，并坚持认为一定有某种物质充满了玻璃管中＂空的＂空间，据此也可以推断一定有某种物质存在于大气上空。但是进一步实验最终证明了帕斯卡是正确的。
　　托里拆利、帕斯卡、笛卡尔对气压的研究对现代生活做出了很多贡献：把带有吸盘的塑料挂钩压在很平的墙壁上，就可以用它挂东西；活塞式、离心式抽水机能把低处的水抽到高处；挤出钢笔管中的空气，放手后墨水吸入钢笔管；用高压锅很容易把食物煮烂；茶水壶盖上开一个小孔，水才容易倒出来；还有高压锅炉、农用喷雾器、用吸管吸饮料、注射器针管吸药液等等，都与大气压有关。