Evangelista Torricelli (né le 15 octobre 1608 à Faenza, en Émilie-Romagne – mort le 25 octobre 1647 à Florence) est un physicien et un mathématicien italien du xviie siècle, connu notamment pour avoir inventé le baromètre.

Evangelista Torricelli commence ses études dans sa ville natale, Faenza. Il y fréquente le collège des Jésuites. Remarqué pour ses dons par son  professeur de mathématiques, il est envoyé à Rome. Dès 1626, il devient l’élève de Benedetto Castelli, ami fidèle et disciple de Galilée et auteur d’un travail d’hydraulique, en 1628, très au courant des travaux de Galilée. Rappelons qu’en 1632, le Dialogue sur les deux grands systèmes du monde de Galilée paraît et suscite un grand émoi à Rome ; il vaut à son auteur son célèbre procès et son abjuration, le 22 juin 1633.

L’étudiant Evangelista apprend à monter des expériences, à mettre au point des instruments. Il complète sa formation mathématique et lit les écrits de Galilée qui lui inspire dès sa formation achevée la rédaction d’un traité de mécanique De motu gravium naturaliter descendentium et projectorum. Dans ce traité, il démontre que le centre de gravité d’un solide tend à être le plus bas possible à l’équilibre. Le chercheur Torricelli se fait connaître par ses recherches sur le mouvement des corps pesants et par la solution de problèmes fondamentaux sur la cycloïde. Il entame une correspondance avec les savants français Roberval, Fermat et Mersenne.

En avril 1641, Castelli rend visite à Galilée, déjà aveugle, dans sa villa d’Arcetri près de Florence. Il lui apporte le traité publié de Torricelli, le de Motu en 1641. Le vieux maître approuve l’ouvrage et montre de l’intérêt pour les rigoureux travaux de Torricelli. Une correspondance va s’établir entre Galilée et Torricelli, Galilée ne cesse d’inviter ce dernier à venir l’aider. Torricelli, peut-être inquiet par la condamnation et le statut de Galilée, ne se rend à Arcetri qu’au mois d’octobre. Il devient assistant et secrétaire particulier auprès du vieux maître astronome qui vit ses trois derniers mois. Il compte néanmoins parmi ses derniers confidents et lui ferme les yeux.

À la mort de Galilée le 6 janvier 1642, Ferdinand II de Médicis, l’invite à rester à Florence en tant que mathématicien du Grand-duc de Toscane, ce qui le libère de tout souci matériel. Il hérite ainsi de la chaire professorale de Galilée. Il est élu à l’Accademia della Crusca, académie dont l’objectif est de purifier le langage comme on dégage le son de la mouture de blé. Cette élection le porte à examiner les arts plus que les mathématiques, ce qui lui vaut remontrances de ses soi-disant amis, Bonaventura Cavalieri et les élèves de Castelli, Raffaello Magiotti et Antonio Nardi.

Or les fontainiers de Florence s’acharnent depuis plusieurs années sans résultat à aspirer l’eau de l’Arno à plus de trente-deux pieds de hauteur (10,33 mètres). À l’époque, la conception des pompes à eau s’était améliorée suffisamment pour qu’elles puissent générer un vide mesurable et reproductible. Aucun fonctionnement n’apparaît possible malgré les modifications et les astuces techniques employées. Désespérés, ils consultent Galilée, mais le vieux maître accaparé par d’autres tâches, peut-être aussi pressentant les défaillances de sa santé, repousse constamment sa participation. Les fontainiers posent avec respect leur désespérant problème à son brillant héritier et successeur. Torricelli s’engage à leur fournir une réponse dans un délai annuel raisonnable. Revenu au laboratoire en 1643, il comprend l’intérêt de remplacer l’eau par un liquide de plus grande densité, le plus pratique qu’il connaisse, pour diminuer la hauteur de l’installation modèle projetée. Il fait construire un grand tube à essai d’environ 1 mètre de hauteur. Il le remplit de mercure, le bouche du doigt, et le plonge retourné dans un bac lui aussi rempli de mercure. Quelle n’est pas la surprise des expérimentateurs de constater que le haut du tube fermé se vide en partie, et que le niveau de mercure au-dessus du bac oscille en fonction du temps à environ 760 mm. Torricelli a permis de mettre en évidence le premier vide permanent et l’effet de la pression atmosphérique en découvrant le baromètre. Il peut expliquer aux fontainiers les limites pratique et théorique d’aspiration d’une pompe.

Torricelli est au sommet de sa carrière en 1644 : il publie ses Opera geometrica. Sa géométrie entame les premiers pas vers ce qui sera dénommé le calcul intégral. Il n’y relate pas sa découverte du vide « grosso » via le baromètre à mercure, et ne semble donner qu’une petite idée de ses découvertes sur les mouvements des fluides et des projectiles. Ses lois sur l’écoulement des liquides anticipent l’hydraulique.

Dans la grande tradition de son école scientifique, Torricelli est aussi un remarquable inventeur d’instruments : il a réalisé des thermomètres et plusieurs objectifs optiques. Rudoyé par ses collègues pour ne pas avoir achevé ses grands calculs prometteurs sur les cycloïdes, le mathématicien s’absorbe dans cette tâche de prestige. Premier résultat, il parvient en 1644 à déterminer l’aire de la cycloïde. Mais en 1647, c’est un homme de 39 ans, fatigué mais acharné à poursuivre son activité scientifique. Le 5 octobre 1647, il écrit à Cavalieri : « Je vais écrire un livre sur “des lignes nouvelles”. » Le 25, une fièvre typhoïde l’emporte. Cavalieri meurt peu après.

Le génie de Torricelli continua de susciter l’admiration de ses contemporains bien des années après sa mort, comme en témoigne l’anagramme partiel de son nom sous le frontispice de Lezioni accademiche d’Evangelista Torricelli publié soixante-huit ans après sa mort : En virescit Galileus alter , signifiant « Voici que s’épanouit un nouveau Galilée. »

Torricelli est connu pour avoir mis en évidence, en 1644, la pression atmosphérique, en étudiant la pompe à eau de Galilée, ce qui lui permit d’inventer le baromètre à tube de mercure qui porte son nom. Une unité de pression, le torr, lui est consacrée. Elle correspond à la pression d’un millimètre de mercure. Torricelli n’a jamais rien publié sur ce sujet, ni même revendiqué la priorité. Et Blaise Pascal, dans ses travaux, ne cite pas une fois Torricelli, mais, en 1651, déclare avoir refait en 1646-1648, une expérience faite en Italie en 1644.

Il est vraisemblable que Torricelli a toujours voulu s’éloigner des démêlés avec l’Inquisition. Michelangelo Ricci lui écrit de Rome, le 18 juin 1644 : « Je crois que vous êtes déjà assez dégoûté par l’opinion inconsidérée des théologiens et par leur habitude de mêler constamment et immédiatement les choses de Dieu aux raisonnements concernant la nature. » Or les jésuites, en particulier Niccolò Zucchi, excluent le fait qu’il y a vide dans la chambre barométrique : pour Constantini (Baliani e i Gesuiti, Florence, 1969), c’est pour éviter un nouveau conflit avec les mathématiciens. Ceci pourrait expliquer le silence de Torricelli sur le sujet.

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Sources : Wikipédia, YouTube.