Evangelista Torricelli

Evangelista Torricelli
Torricelli’nin Lezioni d'Evangelista Torricelli adlı eserin kapağındaki resmi.
Doğum	15 Ekim 1608(1608-10-15) Faenza, Ravenna ili, Papalık Devleti
Ölüm	25 Ekim 1647 (39 Yaşında) Floransa, Toskana Büyük Dükalığı
Milliyet	İtalyan
Vatandaşlık	Papalık Devleti
Din	Katolik
Kariyeri
Dalı	Matematik Fizik
Doktora danışmanı	Benedetto Castelli
Önemli öğrencileri	Vincenzo Viviani
Etkilendikleri	Galileo Galilei

Evangelista Torricelli (15 Ekim 1608 - 25 Ekim 1647), İtalyan bir fizikçi ve matematikçidir. Barometreyi bulmasıyla ünlüdür ancak optik alanında yaptığı önemli çalışmalarla da bilinmektedir.

Biyografi

İlk yılları

Torricelli 15 Ekim 1608 tarihinde Gaspare Torricelli ve Caterina Angetti çiftinin ilk çocukları olarak o yıllarda Papalık Devleti topraklarında olan Faenza kentinde dünyaya geldi. Babası tekstil işçisiydi ve ailesi oldukça fakirdi. Torricelli'nin yeteneklerini fark ettiklerinde ailesi onu temel eğitimini alması için bir Camaldolese rahibi olan amcası Jacobo'nun yanına gönderdi. Daha sonra 1624 yılında amcası genç Torricelli'yi matematik ve felsefe eğitimi alması için babasının öldüğü 1626 yılına kadar büyük ihtimalle Faenza'da tek olan Civzit yüksekokuluna gönderdi. İlerleyen yıllarda amcası Torricelli'yi, Collegio della Sapienza'da matematik profesörlüğü yapmakta olan bir Benediktin Tarikatı rahibi ve Galileo Galilei'nin öğrencisi olan Benedetto Castelli'nin yanına Roma'ya gönderdi. “ Benedetto Castelli akan sular üzerinde deneyler yaptı (1628) ve Papa Urban VIII tarafından hidrolik alanındaki çalışmalar ona bırakıldı.” Bu sayede Torricelli Papa Urban VIII tarafından mali açıdan desteklenen deneylerde yer aldı. Roma'da yaşadığı süre içerisinde daha sonradan çok iyi dost olacakları dönemin en parlak matematikçilerinden olan Bonaventura Cavalieri’nin de öğrencisi oldu.

Kariyeri

Museo di Storia Naturale di Firenze’deki Torricelli heykeli.

1632'de, Galileo’nun Dialogues of the New Science adlı eserinin yayımlanmasından kısa süre sonra Torricelli, Galileo’ya Kopernikçi görüşü savunduğunu belirten bilinen tek kanıt olarak sayılan bir mektup yazdı.

Birkaç mektup haricinde Castelli’nin, Torricelli’nin projektillerin gidiş yolunu anlattığı monografisini Galileo’ya gönderdiği döneme denk gelen 1632 ve 1641 yılları arasında Torricelli’nin neler yaptığı ile ilgili pek fazla bilgi bulunmamaktadır. Galilo’nun Torricelli’yi acilen yanına davet etmesine rağmen, Evangelista bu daveti Galileo’nun ölümüne üç ay kalana dek kabul etmedi. Bu durumun sebebi Torricelli’nin annesi Caterina Angetti’nin ölümüydü. Galileo’nun 8 Ocak 1642 tarihli ölümünden sonra Grandük Ferdinando II de’ Medici Toricelli'ye grandükal matematikçi olarak Galileo'nun yerini almasını ve Pisa Üniversitesi'nde görev yapmasını teklif etti. Anlaşma yapıldıktan kısa süre sonra Torricelli, Floransa kentinde kendisi için bir şey kalmadığı gerekçesiyle Roma'ya geri dönmeyi düşünmekteydi. Görevini yaptığı süre içerisinde bir çember eğrisinin alanı ve ağırlık merkezini bulmak gibi o zamanın çok önemli matematik problemlerinden bazılarını çözdü. Bu çalışmalarının sonucu olarak Opera Geometrica adında, 1644 yılında yayımlanan ve çalışmalarını anlattığı bir kitap yazdı. Torricelli'nin bu görevi kabul ettikten sonra geometri alanındaki çalışmaları hakkında çok fazla bir bilgi bulunmamaktadır ancak Opera Geometrica ‘yı yazdıktan iki yıl sonra geometri alanında saygıdeğer bir isim oldu. Bunların yanı sıra optik ile de ilgileniyordu ve mikroskobik lenslerin çok kolay bir şekilde bir ışıtaç kullanarak camdan üretilmesini sağlayacak bir yöntem keşfetti. Keşfinin ardından üstlerine isminin kazındığı ve günümüzde Floransa'da korunmakta olan birçok teleskop ve basit mikroskop, büyük lens tasarladı ve üretti. 11 Haziran 1644 tarihinde Michelangelo Ricci'ye ünlü mektubunu yazdı:

Viviamo sommersi nel fondo d'un pelago d'aria.

(Bir hava okyanusunun dibine batmış şekilde yaşıyoruz.)

Ölümü

Lorenzo Lippi tarafından resmedilen Evangelista Torricelli (1647, Galleria Silvano Lodi & Due)

Torricelli'nin deneyi.

Ay'daki Torricelli krateri.

Torricelli, 25 Ekim 1647 tarihinde tifo nedeniyle Floransa'da öldü. Mezarı Basilica of San Lorenzo'da bulunmaktadır. Göktaşı 7437 Torricelli'ye ismi verilmiştir. Göktaşının yanı sıra ayda bulunan bir kratere de ismi verilmiştir. Tüm mal varlığını oğlu Alessandro'ya bırakmıştır. Çalışmalarının büyük kısmı Viviani tarafından bir araya getirilmiştir. Faenza kentine Torricelli'nin, kısa ömründe bilime yaptığı katkılara bir teşekkür amacıyla 1868 yılında heykeli dikilmiştir.

Fizik alanındaki çalışmaları

Galileo'nun Two New Sciences (1638) adlı eseri üzerinde yaptığı incelemeler Torricelli'ye mekanik alanına yönelmesi konusunda ilham kaynağı oldu.

Barometre

Torricelli'nin en ünlü icadı cıvalı barometredir. Bu aletin adı havanın ağırlığının cıvanın ağırlığına karşılık ölçülmesi sebebiyle iki ağırlık ölçüsünü belirten yunanca iki kelimeden oluşmaktadır. Barometrenin icadı bir pratik probleminin çözümü üzerine yapılan çalışmalar sonucunda gerçekleşmiştir. Tuscany Grandükü'nün pompa üreticileri suyu 12 metreden fazla mesafelere yükseltmeyi denediler ancak emme tulumba ile bu sınırın 10 metre olduğunu keşfettiler. Torricelli sudan 14 kat daha yoğun olan cıvayı kullandı. 1643'te yaklaşık bir metre uzunluğunda, ucu kapalı ve içi cıva dolu bir boru üretti ve bu boruyu dikey doğrultuda cıva dolu bir leğene yerleştirdi. Borunun içindeki cıva seviyesi 76 cm'e kadar indi ve yukarıdaki kısımda Torricelli vakumu adı verilen boşluğu bıraktı. Bilindiği üzere borudaki cıvanın yüksekliği atmosfer basıncına göre değişir. Bu, tarihteki ilk barometredir. Barometrenin keşfi Torricelli'nin şöhretini ebedi kıldı. Bir basınç ölçüm birimi olan torr'a, Torricelli'nin anısına bu isim verilmiştir. “ Fransız filozof Descartes, 1601 yılında aynı gözlemleri yapmıştır ancak bu gözlemlerin sonuçlarını yayımlamamıştır.”

Torricelli Yasası

Torricelli ayrıca daha sonradan Bernoulli yasasının temelini oluşturacak olan, bir açıklıktan akan akışkanın hızı ile ilgili olan Torricelli yasasını bulmuştur. Torricelli, bir kabın alt kısmına açılan bir delikten akan suyun hızının suyun derinliğinin karesi ile orantılı olduğunu bulmuştur. Yani eğer suyun içinde bulunan kap, alt kısmı delik bir dik silindir ise ve y, t anındaki su derinliğini belirtiyorsa, herhangi bir sıfırdan büyük sabit k değeri için,

${\frac {dy}{dt}}=-k{\sqrt {u(y)y}}$

dir.

Atışlar mekaniği

Torricelli, atış hareketleri ve cisimlerin havada nasıl hareket ettiğine dair birçok çalışmalar yaptı. Atışlar mekaniği alanındaki en önemli katkısı, dış kabuk fikrini ortaya atmasıdır. Bu fikre göre aynı açı ve hızla bütün yönlerden atılan projektillerin doğrultuları ortak bir parabole teğet oluşturmaktadır. Bu dış kabuk, parabola di sicurezza olarak bilinmektedir.

Rüzgârın sebebi

Torricelli, rüzgârların oluşmasına ilk bilimsel açıklamayı getirmiştir.

…rüzgârlar Dünya’nın farklı bölgelerindeki hava sıcaklığı ve hava yoğunluğu nedeniyle oluşmaktadır.

Matematik alanındaki çalışmaları

Torricelli ayrıca alanı sonsuz ancak hacmi sonlu bir değer alan Torricelli trompeti'ni (Daha çok Gabriel’s Horn olarak bilinir) keşfiyle de ünlüdür. Bu, o tarihlerde, Torricelli'nin kendisi de dahil birçokları tarafından “inanılmaz” bir özçelişki olarak görülmüştür ve sonsuzluğun doğasına dair, taraflar arasında filozof Hobbes'u da barındıran şiddetli bir anlaşmazlığa yol açmıştır. Torricelli sonsuz diziler alanında bir öncüydü. 1644 yılında De dimensione parabolae adıyla yayımlanan eserinde Torricelli, azalan pozitif terimlerden oluşan $a_{0},a_{1},a_{2}\cdots$ bir diziyi ele almış ve buna karşılık gelen ve zorunlu olarak L ‘nin dizi limiti olarak görüldüğü $a_{0}-L$ değerine yakınsayan iç içe dizileri $(a_{0}-a_{1})+(a_{1}-a_{2})+\cdots$ göstermiştir. Bu sayede geometrik dizilerin toplamı için kullanılan formüle bir ispat geliştirmiştir.

İtalyan Denizaltıları

Torricelli (S-512);0837310

1959 Evangelista Torricelli hatıra pulu.

Birçok İtalyan Deniz Kuvvetleri denizaltısına anısını yaşatmak amacıyla Torricelli adı verilmiştir:

• Micca sınıfı denizaltı, yapılış tarihi: 1918
• Archimede sınıfı denizaltı (1934), 1937 yılında İspanya'ya gönderilmiş ve adı General Mola olarak değiştirilmiştir.
• Benedetto Brin sınıfı denizaltı (1937), 1940 yılında İngiliz Deniz Kuvvetleri tarafından Kızıl Deniz'de batırılmıştır.
• Evangelista Torricelli, önceki adı: USS Lizardfish, 1960 yılında İtalya'ya gönderilmiştir.

Önemli çalışmaları

Torricelli'nin çalışmaları ve el yazmaları İtalya'nın Floransa kentinde muhafaza edilmektedir. Aşağıdaki liste basılı eserlerini göstermektedir:

• Trattato del moto (1641'den önce)
• Opera geometrica (1644)
• Lezioni accademiche (1715 yılında basıldı)
• Esperienza dell'argento vivo (Berlin, 1897).