Evangelista Torricelli: Sang Penemu Barometer dan Pewaris Galileo
Dalam sejarah ilmu pengetahuan, banyak tokoh yang mengubah cara manusia memahami alam. Salah satu di antaranya adalah Evangelista Torricelli (1608–1647) — fisikawan, matematikawan, dan astronom asal Italia yang dikenal sebagai penemu barometer merkuri pertama di dunia.
Karyanya membuka jalan bagi pemahaman tentang tekanan udara dan atmosfer, yang menjadi dasar bagi meteorologi modern dan fisika fluida. Selain itu, Torricelli juga merupakan murid dan penerus Galileo Galilei, yang melanjutkan tradisi ilmiah rasionalisme eksperimental pada abad ke-17.
Kehidupan Awal
Evangelista Torricelli lahir pada 15 Oktober 1608 di Faenza, sebuah kota kecil di wilayah Romagna, Italia. Ia berasal dari keluarga sederhana — ayahnya, Gaspare Torricelli, adalah seorang pekerja tekstil, sedangkan ibunya, Caterina Angetti, seorang ibu rumah tangga.
Melihat kecerdasan anaknya, keluarga Torricelli mengirim Evangelista untuk menempuh pendidikan di bawah asuhan Pater Castelli, seorang biarawan Benediktin yang juga merupakan murid Galileo Galilei. Castelli kemudian memperkenalkan Torricelli kepada Galileo dan menumbuhkan ketertarikannya pada matematika, astronomi, dan eksperimen ilmiah.
Pendidikan dan Karier Awal
Torricelli menempuh pendidikan di Collegio della Sapienza (sekarang Universitas La Sapienza) di Roma. Di sana, ia mempelajari matematika dan fisika dengan penuh semangat, menunjukkan kemampuan luar biasa dalam geometri dan mekanika.
Pada usia muda, Torricelli mulai menulis dan mengajar. Ia menjadi terkenal di kalangan ilmuwan karena kemampuannya dalam menyelesaikan persoalan matematika kompleks dan menulis dengan gaya logis yang jernih.
Hubungan dengan Galileo Galilei
Pada tahun 1641, melalui rekomendasi Castelli, Torricelli diundang ke rumah Galileo Galilei di Arcetri, dekat Florence. Saat itu, Galileo sudah tua dan buta, tetapi masih aktif menulis dan berdiskusi ilmiah.
Torricelli bekerja sebagai asisten pribadi dan sekretaris Galileo, membantu menyalin naskah-naskah dan berdiskusi tentang hukum gerak serta teori tekanan fluida. Hubungan mereka sangat dekat — seperti ayah dan anak dalam dunia ilmu pengetahuan.
Setelah kematian Galileo pada 8 Januari 1642, Torricelli mewarisi sebagian besar naskah ilmiah dan instrumen eksperimental Galileo, serta menjadi penerus intelektualnya dalam mengembangkan sains eksperimental di Italia.
Penemuan Barometer Merkuri (1643)
Masalah yang Dihadapi
Pada awal abad ke-17, para insinyur di Italia menghadapi masalah misterius: mengapa pompa air tidak dapat mengangkat air lebih dari 10 meter?
Fenomena ini menentang teori Aristoteles yang menyatakan bahwa “alam benci akan kekosongan” (horror vacui).
Galileo sempat menduga bahwa batas ketinggian air itu disebabkan oleh keterbatasan daya hisap pompa, tetapi tidak sempat menjelaskannya secara ilmiah.
Setelah kematian Galileo, Torricelli melanjutkan penelitian ini.
Eksperimen Revolusioner
Pada tahun 1643, Torricelli melakukan eksperimen sederhana namun revolusioner:
- Ia mengisi sebatang tabung kaca panjang (sekitar 1 meter) dengan merkuri (air raksa).
- Ia kemudian menutup salah satu ujungnya dan membalik tabung tersebut ke dalam wadah berisi merkuri.
- Merkuri di dalam tabung turun sebagian, tetapi tidak sepenuhnya — meninggalkan ruang kosong di bagian atas tabung.
Eksperimen ini membuktikan bahwa:
- Ruang di atas merkuri bukanlah udara, melainkan ruang hampa (vakum) — hal yang sebelumnya dianggap mustahil.
- Merkuri tetap bertahan karena tekanan udara di luar tabung menekan permukaannya.
Inilah momen pertama kali manusia membuktikan eksistensi tekanan atmosfer dan ruang hampa secara eksperimental.
Lahirnya Barometer
Dengan alat ini, Torricelli telah menciptakan barometer merkuri pertama di dunia, yang menjadi dasar bagi semua instrumen pengukur tekanan udara modern.
Ia juga menemukan bahwa ketinggian kolom merkuri berubah-ubah sesuai kondisi cuaca — turun saat cuaca buruk (tekanan rendah), naik saat cuaca cerah (tekanan tinggi).
Dengan demikian, Torricelli bukan hanya menemukan prinsip fisika baru, tetapi juga menciptakan dasar bagi meteorologi ilmiah.
Kontribusi dalam Matematika dan Fisika
Selain penemuan barometer, Torricelli juga memberikan kontribusi penting dalam matematika, mekanika fluida, dan optika.
1. Hukum Torricelli (Torricelli’s Law)
Ia menemukan hukum tentang kecepatan aliran fluida dari lubang tangki, yang menyatakan bahwa: v=2ghv = \sqrt{2gh}v=2gh
Artinya, kecepatan aliran fluida yang keluar dari lubang di bawah tangki sama dengan kecepatan yang akan dicapai benda yang jatuh bebas dari ketinggian yang sama (h).
Hukum ini menjadi dasar penting dalam hidrodinamika dan rekayasa fluida.
2. Geometri dan Kalkulus
Torricelli juga mempelajari kurva dan permukaan tak terbatas, seperti parabola dan hiperbola.
Ia menemukan “tanduk Torricelli” (Torricelli’s Trumpet) atau “Gabriel’s Horn”, sebuah permukaan matematis dengan luas tak hingga tetapi volume terbatas — konsep yang menantang intuisi dan menjadi salah satu dasar awal kalkulus modern.
3. Optika dan Lensa
Torricelli juga mengembangkan berbagai instrumen optik seperti teleskop dan mikroskop, serta menyumbang teori tentang pembiasan dan pantulan cahaya.
Akhir Hayat
Evangelista Torricelli diangkat sebagai Matematikawan dan Fisikawan Istana Toscana oleh Grand Duke Ferdinand II de’ Medici, yang menjadi pelindungnya. Ia bekerja di Florence hingga akhir hidupnya, menulis risalah ilmiah dan mengajar.
Sayangnya, Torricelli meninggal dunia secara mendadak pada 25 Oktober 1647, hanya sepuluh hari setelah ulang tahunnya yang ke-39, akibat demam tifus.
Kehilangannya dirasakan luas di kalangan ilmuwan Eropa. Banyak yang percaya, seandainya hidup lebih lama, ia akan menjadi salah satu ilmuwan terbesar di abad itu, sejajar dengan Descartes dan Newton.
Warisan dan Pengaruh
1. Penemu Barometer dan Konsep Tekanan Atmosfer
Penemuan Torricelli membentuk dasar bagi:
- Meteorologi modern (prakiraan cuaca),
- Fisika fluida dan tekanan udara,
- Teknologi penerbangan dan penyelaman.
2. Pendorong Revolusi Ilmiah
Karyanya memperkuat gagasan bahwa ilmu pengetahuan harus berbasis eksperimen dan pengamatan, bukan hanya teori filosofis — semangat yang menjadi fondasi revolusi ilmiah abad ke-17.
3. Pengaruh terhadap Ilmuwan Setelahnya
Eksperimennya menginspirasi ilmuwan lain seperti:
- Blaise Pascal, yang membuktikan bahwa tekanan udara berkurang di ketinggian.
- Robert Boyle, yang mengembangkan hukum gas (Boyle’s Law) dengan menggunakan tabung Torricelli.
- Isaac Newton, yang mengembangkan teori fluida dan gaya gravitasi berdasarkan pemahaman yang diwariskan oleh Torricelli.
Kutipan dan Filosofi
“Kita hidup di dasar lautan udara.”
— Evangelista Torricelli
Kalimat ini menggambarkan pandangannya bahwa atmosfer bukanlah kehampaan, tetapi lautan fluida yang memiliki berat dan tekanan — konsep yang revolusioner pada masanya.
Kesimpulan
Evangelista Torricelli adalah salah satu ilmuwan terpenting abad ke-17, yang dengan eksperimen sederhana berhasil membuktikan keberadaan tekanan udara dan ruang hampa.
Sebagai murid Galileo, ia melanjutkan semangat ilmiah gurunya dengan menggabungkan eksperimen, matematika, dan observasi, membuka jalan bagi lahirnya fisika modern.
Penemuannya tentang barometer bukan hanya alat pengukur, tetapi juga simbol peralihan dari dunia metafisika ke dunia empiris — dari “percaya” menjadi “membuktikan”.
Warisan Torricelli terus hidup dalam setiap alat ukur cuaca, setiap laboratorium fisika, dan setiap prinsip ilmiah yang lahir dari rasa ingin tahu terhadap alam semesta.