§ פיזיקאי · 1608–1647 · איטלקי

אוונג'ליסטה טוריצ'לי

תלמידו האחרון של גלילאו — המציא את הברומטר, גילה את הלחץ האטמוספרי, וכתב את טבלאות הקליעים הראשונות.

דיוקן של אוונג'ליסטה טוריצ'לי
§ 01

ביוגרפיה

אוונג'ליסטה טוריצ'לי נולד בפאנצה בשנת 1608 והתייתם בגיל צעיר. דוד ישועי דאג שילמד מתמטיקה אצל בנדטו קסטלי, אחד מתלמידיו הוותיקים של גלילאו, ובשלהי שנות ה־1630 כבר עבר טוריצ'לי בעיון על 'שני המדעים החדשים' של גלילאו וכתב פירושים מתמטיים שהגיעו בסופו של דבר לידי גלילאו עצמו. באוקטובר 1641 עבר לארצ'טרי כדי לשמש כעוזרו, מזכירו וכותבו של האיש הזקן בחודשיו האחרונים, העיוורים. גלילאו מת שלושה חודשים לאחר מכן, וטוריצ'לי מונה לרשת את מקומו כמתמטיקאי חצר לדוכס הגדול של טוסקנה.

הניסוי המפורסם ביותר שלו נערך בשנת 1643. בעזרת צינור זכוכית שהיה אטום בקצהו האחד וממולא בכספית, הפך טוריצ'לי את הצינור לתוך קערה והראה שעמוד הכספית מתייצב בגובה של כשבעים ושישה סנטימטרים מעל המאגר. מעל העמוד, בראש הסגור של הצינור, השתרע איזור של חלל ריק — הריק המקיים הראשון שנוצר בכוונה במעבדה. גובה העמוד מדד את משקל האטמוספרה הלוחצת על הקערה הפתוחה. הוא המציא את הברומטר והדגים את הלחץ האטמוספרי במהלומה אחת. יחידת הלחץ של מילימטר כספית נקראת עד היום טוֹר לכבודו.

ה־Opera Geometrica שלו (1644) השתרע על פני מאות עמודים של גיאומטריה, מכניקה וסטטיקה של זורמים. שתי תוצאות בולטות. ראשית, חוק טוריצ'לי לזרימת נוזל: נוזל המתנקז מחור קטן במיכל יוצא באותה מהירות שהיה רוכש לו היה נופל חופשי מפני הנוזל, v = √(2gh). שנית, המחקר השיטתי שלו במסלולי קליעים: בהרחיבו את התיאוריה הפרבולית של גלילאו, הוא חיבר את טבלאות הטווחים הרציניות הראשונות עבור מהירויות וזוויות שיגור שונות, והוכיח שמשפחת כל המסלולים הפרבוליים במהירות נתונה חסומה מלמעלה בפרבולה אחרת — 'פרבולת הבטיחות' או עקומת המעטפת, שמחוצה לה שום ירייה אינה יכולה להגיע, לא משנה כיצד תכוונו. זו הייתה עקומת המעטפת הראשונה בתולדות המתמטיקה.

טוריצ'לי תרם גם לחשבון האינפיניטסימלי המוקדם של הבלתי־ניתנים־לחלוקה, ובכלל זה גזירת הנפח של הגוף ההיפרבולי הנקרא היום 'קרן גבריאל' — משטח סיבוב בעל נפח סופי ושטח פנים אינסופי, הפרדוקס הקפדני הראשון של האינסוף באינטגרציה. הוא מת באופן פתאומי מטיפוס הבטן באוקטובר 1647, בהיותו בן שלושים ותשע. כתביו כונסו ופורסמו לאחר מותו ונותרו הפניה חשובה עבור פסקל, הויגנס וניוטון.

§ 02

תרומות

  1. 01המציא את ברומטר הכספית והדגים את הלחץ האטמוספרי (1643)
  2. 02ייצר את הריק המעבדתי המקיים הראשון ('הריק הטוריצ'ליאני')
  3. 03ניסח את חוק טוריצ'לי: v = √(2gh) לזרימת נוזל ממיכל
  4. 04חיבר את טבלאות טווחי הקליעים השיטתיות הראשונות (Opera Geometrica, 1644)
  5. 05גילה את פרבולת הבטיחות — עקומת המעטפת של מסלולי קליעים
  6. 06עבודה מוקדמת על שיטת הבלתי־ניתנים־לחלוקה ונפח קרן גבריאל
§ 03

יצירות מרכזיות

1644Opera Geometrica

חיבור בן שלושה חלקים המכסה חתכי חרוט, תנועת קליעים וגיאומטריה של גופים. הרחיב את התיאוריה הפרבולית של גלילאו למסלולים, הציג את פרבולת הבטיחות, והציג את חוק טוריצ'לי לזרימת נוזלים.

1641De Motu Gravium

המוקדם מבין חיבוריו הגדולים של טוריצ'לי במכניקה, הושלם לפני שהצטרף לגלילאו בארצ'טרי. עובר על הקינמטיקה של גופים נופלים ומניח את היסודות לניתוח טווחי הקליעים המאוחר יותר.

פורסם 1715Lezioni Accademiche

אוסף הרצאות אקדמיות שפורסם לאחר מותו, המכסה את הרוח, הקול, הריק וטבעו של הלחץ. מכיל את התיאור בן־הזמן הבהיר ביותר של הניסוי הברומטרי.

§ 04

נושאים קשורים

אוונג'ליסטה טוריצ'לי — physics