1640年，意大利的佛洛伦萨有一位叫做托斯坎斯基的贵族，请人打了一口深井，使用了当时最优良的水泵，结果水只抽到十米高，再就抽不上来了。一切努力都是白费。检查一下吧！机器完好无缺，引水管亦无漏洞，是什么原因呢？工程师们学识、技术有限，解决不了这个问题，于是托斯坎斯基就以这个难题去请教大物理学家伽利略，遗憾的是那时伽利略已经老迈，还受着宗教势力的迫害，双目失明，没有精力去寻求答案。1642年，惨遭罗马教皇迫害的伽利略饮恨而亡，这问题未获解决。
继伽利略之后，托里拆利（图2-1）对这个问题作了深入的研究。当时人们信奉的是亚里斯多德“自然惧怕真空”学说。水泵为什么能抽水呢？根据亚里斯多德的学说，人们解释道：“当活塞上拔时，管内形成真空，而‘自然是惧怕真空’的，所以水就升上来填补这个空缺。”根据这一学说，人们应该把水提到任意高度上。可是，现在抽水机把水提至10米后水再也不肯上升，亚里士多德的信条不灵了。托里拆利决定亲自动手实验了，那是1643年的事。
托里拆利用一根1米长玻璃管，灌满水银后密封一头，然后用手指堵住口子。把它倒转过来，让密封的一头向上，插入水银槽中；把手松开后，管子里的水银柱迅速下降流入槽内，水银柱上方一端出现了真空，人称托里拆利真空。可是不论把管子垂直或者倾斜，管子里的水银柱长度总在760毫米上下，不再从管子里流出，一直保持在这个高度。1644年6月托里拆利写信给朋友，详细介绍了这个实验，并认为：环绕地球周围的气体，不仅很厚而且有很大压力，大气产生的重量向下压在槽内液体上，恰好和管子里760毫米水银柱的压强相等。所以水银柱总是保持在这个高度不会再下降。也就是说，在一平方厘米的面积上，承受的大气压力约有10牛。这一革命性思想，推翻了亚里士多德空气没有重量，大自然厌恶真空的概念。
当实验结果发表后，遭到保守势力的围攻。不仅人们不信，就是科学家们，除了很少数的而外，也持否认的态度。1654年，德国的马德堡市市长奥托·格利克作为杰出的业余科学家，不惜代价，私人破费四千英镑，请人用铁精心制作了两个直径为三十七厘米的半球壳，中间垫上胶皮圈，合在一起就成为不漏气的空心铁球。制好后他马上发出邀请，皇帝、贵族、大官与平民百姓都来了，实验场上十分拥挤，好不热闹。他先把两个半球灌满水合了起来，然后把水全部抽出，球内形成了真空，两半球就浑然一体了。他把气嘴上的龙头拧死后，再在每个半球的耳环上套上结实的带子，两边各拴上几匹马，这两边的马在马夫皮鞭的指挥下奋力向相反方向拉去，但是这几匹马的力量太小了，拉不开这二个合拢来的半球壳，格利克命令再增加马匹，一直增到十六匹马时，两个半球壳才勉强被拉开了。在分开的一刹那，外面的空气以巨大的力量、极快的速度冲进球内，发出震耳的巨响，在场的人们——皇帝、贵族、大官与平民百姓，无不为这科学的力量而惊叹，这就是著名的马德堡半球实验。
自此以后，托里拆利的理论才为人们所接受。
科学小链接
一个成年人的身体表面面积为2平方米，合2万平方厘米，如果按每平方厘米承受1千克物体的重量计算，压在人体表面的大气就有2万千克左右重。怎么我们没有被压得粉身碎骨呢？这是因为所有的生物都习惯了这个压力，自从地球上有生命以来，生物体的各部分乃至各个细胞，都有一个向外膨胀的内压力，这内压力恰与大气压力相平衡。
