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萊蒙托夫
托里拆利(evangelista torricelli,1608~1647)意大利物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。1608年10月15日出生于貴族家庭,幼年時(shí)表現(xiàn)出數(shù)學(xué)才能,20歲時(shí)到羅馬在伽利略早年的學(xué)生b.卡斯提利指導(dǎo)下學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),畢業(yè)后成為他的秘書。1641年寫了第一篇論文《論自由墜落物體的運(yùn)動(dòng)》,發(fā)展了伽利略關(guān)于運(yùn)動(dòng)的想法。經(jīng)卡斯提利推薦做了伽利略的助手,伽利略去世后接替伽利略作了宮廷數(shù)學(xué)家,1647年10月25日(39歲)過早去世。 當(dāng)時(shí)羅馬、佛羅倫薩的學(xué)者們熱烈討論著自然的本性是否“厭惡真空”和如何解釋礦井中的水泵只能把水提到18肘(10.5米)高的問題。伽利略雖做過稱量空氣的實(shí)驗(yàn),證明空氣有重量,但仍認(rèn)為可能有一種“真空阻力”。意大利學(xué)者g.b.巴利安尼1630年寫信給伽利略,提出可能存在大氣壓力的假設(shè)。1644年,托里拆利和伽利略的另一位學(xué)生維維安尼在一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,他們用汞代替水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),認(rèn)為比水重14倍的汞大約只能升起水柱的1/14。將玻璃管裝滿汞后倒置于盛汞容器中,玻璃管上端就獲得“托里拆利真空”。與此管對(duì)比的還有另一個(gè)上面帶圓玻璃泡的玻璃管,托里拆利原來猜想容積大的真空應(yīng)有較大的“真空阻力”,但兩管的水銀柱卻等高。在1644年他給羅馬m.里奇的信中說:“我們是生活在大氣組成的海底之下的。實(shí)驗(yàn)證明它的確有重量……”“我們看到:一個(gè)真空的空間形成了……它是外在的并且是來自外界的”“它們的設(shè)計(jì)不僅要造出真空,而且要造出可以指明氣壓變化的儀器。”這一實(shí)驗(yàn)之所以能率先在意大利做成功,還因?yàn)榱_馬和佛羅倫薩在當(dāng)時(shí)的吹制玻璃器皿的技術(shù)最先進(jìn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)傳到西歐后隨即引起了帕斯卡、蓋利克等人對(duì)大氣壓的研究熱潮。 托里拆利在流體力學(xué)方面的貢獻(xiàn)是提出了關(guān)于液體從小孔射流的定理:在充水容器中,水面下小孔流出的水,其速度和小孔到液面的高度平方根以及重力加速度的2倍(2g)的平方根成正比(托里拆利定理)。他還解釋過風(fēng)的成因起源于空氣的密度與溫度差。 在靜力學(xué)方面,托里拆利發(fā)現(xiàn):一個(gè)物體系統(tǒng),當(dāng)其重心處在最低位置時(shí),發(fā)生小位移時(shí)重心下降,系統(tǒng)才是穩(wěn)定的。此外,他在磨制精良透鏡和將伽利略氣體溫度計(jì)改為液體溫度計(jì)方面也獲得成功。 托里拆利特別強(qiáng)調(diào)處理力學(xué)問題時(shí)數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)的重要性。伽利略 托里拆利 是流體力學(xué)的奠基人,是17世紀(jì)西方的一位頗負(fù)盛名的科學(xué)家。 托里拆利出生在意大利華耶查城的富裕的貴族家庭,他從小就受到了良好的數(shù)學(xué)教育.托里拆利的父親是一位紡織業(yè)主,后來由于經(jīng)營情況不佳,日益衰落.父親為了擺脫窘境,被迫把托里拆利送給伯父雅可布撫養(yǎng).他在十七八歲時(shí),卓越的數(shù)學(xué)才能已初露鋒芒.1627年,伯父在朋友們的勸說下,把托里拆利送到羅馬,拜伽利略的得意門生、數(shù)學(xué)家和水力學(xué)工程師卡斯特里為師,繼續(xù)深造.卡斯德利是當(dāng)時(shí)遠(yuǎn)近聞名的數(shù)學(xué)家和水利工程師,他在數(shù)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)很多方面都有卓著的成就,還為水力學(xué)創(chuàng)立了科學(xué)的基礎(chǔ). 1628年,卡斯特出版了一本有關(guān)流體力學(xué)的著作.托里拆利仔細(xì)研讀了導(dǎo)師的名著,還做了一系列實(shí)驗(yàn),逐個(gè)驗(yàn)證書中的重要結(jié)論.他發(fā)現(xiàn),書中關(guān)于液體從容器底部小孔流出的速度和小孔離液面高度成正比的結(jié)論,和實(shí)驗(yàn)不符.經(jīng)過反復(fù)測量和計(jì)算,他總結(jié)出水從容器底部小孔流出的速度和水從小孔上方的水面高度自由下落到小孔時(shí)候的速度相等,進(jìn)一步得到了這個(gè)速度和小孔上方水面高度的平方根成正比的正確結(jié)論.托里拆利熱愛和尊敬自己的導(dǎo)師,但是他并不盲從.他決定把自己的發(fā)現(xiàn)整理成文,公開發(fā)表,來糾正導(dǎo)師的這個(gè)學(xué)術(shù)錯(cuò)誤.胸懷寬廣的卡斯特里看到這篇文章以后,十分高興,認(rèn)定托里拆利大有培養(yǎng)和發(fā)展前途,立即決定讓他當(dāng)自己的秘書,在學(xué)術(shù)上給予他指導(dǎo). 托里拆利深刻研究了伽利略的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書.從中獲得了有關(guān)力學(xué)原理的發(fā)展的很多啟發(fā).1641年,托里拆利出版了《論重物的運(yùn)動(dòng)》一書,企圖對(duì)伽利略的動(dòng)力學(xué)定律作出新的自己的結(jié)論.卡斯德利在一次拜訪伽利略時(shí),將托里拆利的論著給伽利略看了,還熱情推薦了托里拆利.伽利略看完托里拆利論著之后,表示非常欣賞他的卓越見解,便邀請(qǐng)他前來充當(dāng)助手.1614年,托里拆利來到佛羅倫薩,會(huì)見了伽利略,此時(shí)伽利略已雙目失明,終日臥在病床上.在他生命的最后三個(gè)月中,托里拆利和他的學(xué)生維維安尼擔(dān)任了伽利略口述的筆記者,成了伽利略的最后的學(xué)生. 托里拆利也具有很高的數(shù)學(xué)造詣.他在數(shù)學(xué)方面最大的貢獻(xiàn)是進(jìn)一步發(fā)展了卡瓦列里的“不可分原理”,幫它走向后來牛頓和萊布尼茲所創(chuàng)立的微積分學(xué).他在《幾何學(xué)文集》中提出了許多新定理,如:由直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為圓柱坐標(biāo)的方法,計(jì)算有規(guī)則幾何圖形板狀物體重心的定理.還成功地結(jié)合力學(xué)問題來研究幾何學(xué).例如,他研究了在水平內(nèi)的一定速度拋出物體所描繪的拋物線上作切線的問題,還研究了物體所描繪的拋物線的包絡(luò)線.他曾測定過拋物線弓形內(nèi)的面積,拋物面內(nèi)的體積以及解決了其他十分復(fù)雜的幾何難題. 托里拆利還將卡瓦列里的不可分原理以通俗易懂的方式寫得頗受廣大讀者歡迎,對(duì)不可分原理的普及起了推動(dòng)作用.