Torricelli


 エバンジェリスタ・トリチェリは,1608年にイタリアのファレンツァという町で生まれました.トリチェリの両親は織物関係の仕事をしていて貧しかったのですが,頭がよかったトリチェリは,お金がなくても入学できたイエズス会の学校で勉強しました.20歳半ばころに,ローマにいた数学者カステリの仕事を手伝うようになり,自分も数学や物理学の勉強を進めました.その頃,イタリアでは,有名な科学者ガリレオ・ガリレイが,地動説を支持して教会との間でもめごとが起き,しまいに宗教裁判にかけられ,死刑だけはまぬがれたかわりに,家にとじこめられてしまいました.
 トリチェリはガリレオの考え方に強く影響され,1641年には,ガリレオと一緒に生活をして研究を助けるようになりました.ガリレオが考えていた問題の1つに,鉱山で使っているポンプのことがありました.鉱山では,地下からわきだしてくる水をくみ上げる必要がありましたが,10m以上の高さの差があると,どのようにくふうしてもくみ上げることができなかったのです.ガリレオは,空気に重さがあることを実験で確認しており,この現象は空気の重さに関係あると考えましたが,結論が出せませんでした.
 ガリレオが亡くなった次の年,トリチェリは,このナゾを解くために,同じくガリレオの助手をしていたヴィヴィアーニと一緒に水銀を使った実験してみることにしました.水銀は金属なので空気を通しにくく,かつ,1立方cmの重さが水の13.6倍もあって,水よりも小さな装置で実験ができるのです.トリチェリは,片方をとじた細いガラスの管に水銀をいっぱいにつめ,これに指でフタをしてひっくり返し,別の容器に入れた水銀の中に立てました.この状態で指をはずしてフタをあけると,水銀はガラス管から少しだけ流れ出て,高さ約76cmのところで止まり,管の上部に真空ができました.この時代の常識としては,自然は真空をきらうと考えられていたので,実験で真空ができたという知らせに,当時の知識人たちはショックを受けました.
 また,ガラス管の断面積を1平方cmとした場合,この高さの水銀の重さは,1013.6gになります.これを水の体積に直すと,約10mの高さになりますから,たとえ真空ができるまでポンプで吸ったとしても,水は10mの高さまでしか吸い上げることができないことになります.ガリレオが解決できなかった問題を,弟子のトリチェリが解き明かしたというわけです.そして,水銀が全部流れ出ないで76cmの高さで止まるのは,管の外の水銀にかかっている気圧のためである,というガリレオの考え方は,この実験を聞いたフランスのパスカルによって証明されました.トリチェリは世界で最初の真空を作っただけでなく,気圧を測る装置も発明したことになります.さらに,真空を作ることができるようになったので,1立方cmの空気の重さも正確に測ることができるようになりました.
 この他にもトリチェリは,容器から流れ出る水の量を調べる方法や,ものの動く速度の数学や幾何学の研究で大きな成果をあげました.しかし,1647年にチフスにかかって,39才の若さで亡くなりました.トリチェリと一緒に実験をしたヴィヴィアーニは,メディチ家の助けをかりてフィレンツェでアカデミア・チメント(実験の学会)というものの設立し,実験方法や器具の開発を続けました.こうした実験や数学を大切にして自然のしくみをさぐる方法は,近代の科学を進める上で力になりました.
 

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