Physicien et mathématicien italien du XVIIe siècle, élève de Galilée. Il inventa le baromètre à mercure en 1643 et démontra l'existence de la pression atmosphérique, ouvrant la voie à la physique expérimentale moderne.
Evangelista Torricelli(1608 — 1647)
Evangelista Torricelli
grand-duché de Toscane
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Questions fréquentes
Faits marquants
- 1608 : naissance à Faenza (Italie)
- 1641 : devient assistant de Galilée à Florence
- 1643 : invente le baromètre à mercure et démontre l'existence du vide (expérience de Torricelli)
- 1644 : publie Opera Geometrica, ses travaux en mathématiques
- 1647 : mort à Florence à 39 ans
Œuvres & réalisations
Première mesure instrumentale de la pression atmosphérique, réalisée à Florence. Cette invention fonda la météorologie instrumentale et ouvrit la voie à l'étude scientifique de l'atmosphère.
L'espace vide au-dessus du mercure dans le tube barométrique constitue le premier vide artificiel attesté. Cette découverte réfuta l'adage aristotélicien 'la nature a horreur du vide' et ouvrit un vaste débat philosophique européen.
Son unique ouvrage publié de son vivant, il contient des théorèmes originaux sur le mouvement des fluides (dont le théorème de Torricelli sur le débit), la trajectoire des projectiles et les propriétés des solides de révolution issus de la cycloïde.
Démonstration mathématique que la vitesse d'écoulement d'un liquide à travers un orifice est proportionnelle à la racine carrée de la hauteur du liquide au-dessus de l'orifice. Ce résultat, contenu dans l'Opera Geometrica, est encore enseigné en physique des fluides.
Dans ses dernières années, Torricelli se consacra à la fabrication de lentilles de très haute qualité pour les télescopes, contribuant à l'essor de l'astronomie observationnelle en Europe.
Correspondant de Bonaventura Cavalieri, Torricelli développa de manière indépendante des méthodes de calcul de surfaces et volumes par 'indivisibles', préfigurant le calcul intégral de Newton et Leibniz.
Anecdotes
En 1643, Torricelli remplit un long tube de verre de mercure liquide, le retourna dans une cuve et observa que le mercure ne descendait pas entièrement : une colonne restait suspendue à environ 76 centimètres. Il venait d'inventer le baromètre et de mesurer pour la première fois la pression atmosphérique.
Au-dessus du mercure dans son tube, Torricelli remarqua un espace vide — le premier vide artificiel jamais produit par l'homme. Ce 'vide torricellien' fit scandale : l'Église et les philosophes aristotéliciens affirmaient que la nature avait horreur du vide. Torricelli venait de prouver le contraire.
Torricelli devint le secrétaire et assistant de Galilée dans les derniers mois de sa vie, en 1641, alors que le vieux savant était aveugle et assigné à résidence par l'Inquisition. À la mort de Galilée en janvier 1642, le Grand-Duc de Toscane Ferdinando II nomma Torricelli mathématicien officiel de la cour, en signe de continuité intellectuelle.
Inspiré par les lettres de Torricelli, le Français Blaise Pascal organisa en 1648 la célèbre expérience du Puy-de-Dôme : son beau-frère Florin Périer transporta un baromètre au sommet du volcan et constata que la colonne de mercure était plus courte qu'en bas. La preuve était faite que c'est le poids de l'air qui soutient le mercure — et non un mystérieux 'vide actif'.
Torricelli mourut à seulement 39 ans, emporté par la fièvre typhoïde en octobre 1647, quelques jours après son anniversaire. Il laissait derrière lui des milliers de pages de notes non publiées sur les mathématiques, la physique et l'optique. Ses amis et collègues durent rassembler son œuvre à titre posthume.
Sources primaires
Nous vivons submergés au fond d'une mer d'air élémentaire, dont les expériences indubitable montrent qu'elle a du poids... Sur la surface du mercure qui est dans la cuve, il pèse la hauteur d'environ cinquante miles d'air.
Torricelli y démontre des théorèmes sur le mouvement des projectiles, la cyclroïde et les propriétés géométriques des solides de révolution, prolongeant et dépassant les travaux d'Archimède et de Galilée.
Je prétends que le vide se fait dans le tube, et que ce vide n'est pas la cause qui retient le mercure en haut, mais qu'il est retenu par la pression externe de l'air.
Ces leçons données à l'Accademia della Crusca exposent ses recherches sur la géométrie, le mouvement et les propriétés de l'air, témoignant de la richesse de sa pensée scientifique.
Lieux clés
Ville de Romagne où Torricelli naquit en 1608. Orphelin de père très jeune, il y reçut sa première éducation chez les franciscains avant d'être envoyé à Rome.
Torricelli y étudia de 1627 à 1641 auprès de Benedetto Castelli, mathématicien du pape et ami de Galilée. C'est là qu'il se forma à la physique et aux mathématiques de pointe de son époque.
Village sur les collines au sud de Florence où Galilée finit ses jours en résidence surveillée. Torricelli y travailla aux côtés du vieux savant aveugle pendant les derniers mois de sa vie, en 1641-1642.
Capitale des Médicis où Torricelli vécut et travailla de 1642 jusqu'à sa mort en 1647, en tant que mathématicien officiel du Grand-Duc. C'est ici qu'il réalisa l'expérience du baromètre et rédigea ses travaux majeurs.
Bien que Torricelli n'y soit jamais allé, ce sommet volcanique d'Auvergne est indissociable de son héritage : c'est là que Pascal fit vérifier en 1648 que la pression atmosphérique diminue avec l'altitude, confirmant brillamment la théorie torricellienne.
Objets typiques
Long tube de verre fermé à une extrémité, d'environ un mètre, que Torricelli remplit de mercure avant de le renverser dans une cuve. C'est l'instrument central de son expérience fondatrice de 1643.
Métal liquide à température ambiante, choisi par Torricelli pour sa très grande densité, permettant de réduire la longueur du tube à une taille maniable par rapport à l'eau (qui aurait nécessité un tube de 10 mètres).
Instrument de tracé utilisé quotidiennement par Torricelli dans ses travaux de géométrie. Il l'utilisait pour construire des figures, mesurer des angles et démontrer ses théorèmes sur les solides de révolution.
Héritière des travaux de Galilée, la lunette était un outil familier dans l'entourage de Torricelli. Il contribua lui-même à l'amélioration de la qualité des lentilles optiques en fin de vie.
Torricelli était un correspondant assidu : ses lettres à des savants comme Ricci, Cavalieri et Roberval sont la principale trace de ses découvertes. La plume était son outil de communication scientifique par excellence.
Instruments de mesure indispensables à ses expériences de physique, notamment pour mesurer avec précision la hauteur de la colonne de mercure dans ses baromètres successifs.
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Vie quotidienne
Matin
Torricelli se levait tôt dans sa demeure florentine et consacrait les premières heures du jour à ses recherches mathématiques, rédigeant ses calculs et correspondances à la lumière naturelle. En tant que mathématicien du Grand-Duc, il tenait également à jour ses instruments de mesure et vérifiait quotidiennement ses baromètres.
Après-midi
L'après-midi, Torricelli se rendait souvent au palais des Médicis pour des conférences ou discussions savantes avec d'autres scientifiques de la cour. Il supervisait également ses expériences de physique — tests de tubes, mesures de mercure — et recevait parfois des artisans verriers pour ses commandes de lentilles optiques.
Soir
Le soir, Torricelli participait aux réunions de l'Accademia della Crusca et d'autres cercles intellectuels florentins, où il présentait ses découvertes. Il correspondait aussi par lettres avec des savants d'autres villes italiennes et européennes, tissant les réseaux de la République des Lettres.
Alimentation
Comme la plupart des érudits italiens du XVIIe siècle, Torricelli mangeait principalement des pâtes, du pain, des légumes, des légumineuses, de l'huile d'olive et du poisson. La viande était réservée aux jours de fête ; le vin coupé d'eau accompagnait les repas. Le sucre et les épices importées des colonies étaient des produits de luxe accessibles aux membres de la cour.
Vêtements
En tant que scientifique de cour, Torricelli portait un pourpoint sombre à col blanc, des hauts-de-chausses et un manteau long, tenue sobre mais digne de son rang de mathématicien du Grand-Duc. Lors de ses expériences, il revêtait probablement un tablier de cuir pour se protéger des éclaboussures de mercure.
Habitat
Torricelli logeait à Florence dans un appartement fourni ou subventionné par les Médicis, proche du palais. Son logement comprenait un cabinet de travail équipé d'une table de travail, de livres de mathématiques et de physique, et d'un espace pour ses instruments scientifiques — tubes de verre, cuvettes et lentilles.
Frise contextuelle
Vocabulaire d'époque
Liens externes & ressources
Références
Œuvres
Invention du baromètre à mercure
1643
Démonstration du vide torricellien
1643
Opera Geometrica
1644
Théorème de Torricelli sur l'écoulement des fluides
1644
Perfectionnement des lentilles optiques
1645-1647
Travaux sur la géométrie des indivisibles
1641-1647
