Quel instrument de mesure a été inventé par le physicien et mathématicien italien Evangelista Torricelli en 1643 ?
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Le baromètre à mercure est un instrument scientifique fondamental inventé en 1643 par le physicien et mathématicien italien Evangelista Torricelli. Cette invention a marqué une avancée majeure dans la compréhension de la pression atmosphérique et a ouvert la voie à la météorologie moderne. Torricelli, élève de Galilée, cherchait à expliquer le phénomène de l’impossibilité de pomper de l’eau au-delà d’une certaine hauteur, limite que personne n’était capable de franchir à l’époque. Cette question l’a conduit à expérimenter non pas avec de l’eau, mais avec du mercure, un liquide beaucoup plus dense.
Le dispositif qu’il a imaginé consiste en un long tube de verre fermé à une extrémité, rempli de mercure, puis retourné dans un bol également rempli de mercure. Une fois retourné, une partie du mercure s’écoulait dans la cuvette, mais une colonne restait suspendue dans le tube, laissant un vide au-dessus d’elle. Ce vide a été baptisé par la suite « vide de Torricelli ». Il a observé que la hauteur de la colonne de mercure dans le tube était constante, à environ 76 centimètres au niveau de la mer. Il en conclut que cette hauteur reflète la pression exercée par l’atmosphère sur le bol, qui maintient la colonne en suspension. Torricelli avait ainsi prouvé que l’air avait un poids et que l’atmosphère terrestre exerçait une pression mesurable.
L’un des aspects révolutionnaires de l’invention du baromètre à mercure est l’idée que le vide peut exister dans des conditions naturelles, un concept qui contredit la pensée aristotélicienne encore dominante à l’époque. Torricelli a déclaré « nous vivons au fond d’un océan d’air ». Cette phrase résume sa prise de conscience du fait que l’atmosphère terrestre agit comme un fluide qui pèse sur tout ce qu’il recouvre.
L’utilisation du baromètre à mercure s’est rapidement répandue parmi les scientifiques européens. Il devient un instrument essentiel dans les études météorologiques, permettant de prévoir les changements de temps grâce aux variations de la pression atmosphérique. Une baisse de la hauteur du mercure dans le tube indique généralement une dépression atmosphérique, souvent synonyme de mauvais temps, tandis qu’une hausse annonce un temps plus stable. Le baromètre à mercure a été utilisé pendant plusieurs siècles dans les observatoires météorologiques, avant d’être progressivement remplacé au XXe siècle par des baromètres anéroïdes, plus compacts et sans mercure.
Techniquement parlant, l’échelle de mesure d’un baromètre à mercure est généralement exprimée en millimètres de mercure (mmHg) ou en hectopascals (hPa). La pression normale au niveau de la mer est d’environ 760 mmHg, soit 1013 hPa. Cette unité est encore utilisée aujourd’hui dans certains domaines médicaux, notamment pour mesurer la pression artérielle.
L’invention du baromètre à mercure a également eu des répercussions dans d’autres domaines de la physique et de l’ingénierie. Elle a permis de mieux comprendre les lois des gaz, inspirant des chercheurs comme Blaise Pascal, qui a confirmé les découvertes de Torricelli en réalisant des expériences en altitude, et Robert Boyle, qui a développé la loi de la compression des gaz.
L’invention du baromètre à mercure par Evangelista Torricelli en 1643 est une étape majeure dans l’histoire des sciences. Cet instrument a démontré la réalité de la pression atmosphérique et du vide, tout en fournissant à l’humanité un outil essentiel pour observer, prédire et mieux comprendre le comportement de l’atmosphère terrestre. Grâce à cette invention, Torricelli est aujourd’hui reconnu comme l’un des fondateurs de la science météorologique moderne.
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Quel instrument de mesure a été inventé par le physicien et mathématicien italien Evangelista Torricelli en 1643 ?
Réponse
Le baromètre à mercure, inventé par Torricelli en 1643, est un instrument qui mesure la pression atmosphérique à l'aide d'une colonne de mercure dans un tube scellé.