Tahun ditemukan: 1640
Apakah ini? Udara (Atmosfer) memiliki berat dan menekan kita ke bawah.
Siapa yang menemukan? Evangelista Torricelli
Kenapa Penemuan Tekanan Udara Penting?
Ini sederhana, melihat sebuah ide yang jelas: udara memiliki berat; atmosfer menekan setiap kita ke bawah dengan tekanan yang nyata.
Hanya saja, manusia tidak merasakan berat udara tersebut. Kita tidak menyadari ini karena hal ini sudah menjadi bagian dari dunia kita.
Kebenaran yang sama bagi ilmuwan yang sebelum sebelumnya yang tidak pernah berpikir untuk mempertimbangkan berat dari udara dan atmosfer.
Penemuan dari Evangelista Torricelli menjadi permulaan penelitian yang serius tentang cuaca dan atmosfer. Ini memberikan pemahaman kepada kita tentang atmosfer.
Penemuan ini menjadi dasar bagi Newton dan lainnya untuk mengembangkan pemahaman akan gravitasi. Pengungkapan ini juga membawa Torricelli untuk menemukan konsep tentang hampa udara dan menemukan barometer—Hal yang paling dasar dan menjadi alat yang utama untuk mempelajari cuaca.
Bagaimana Tekanan Udara Ditemukan?
Pada suatu hari yang cerah di bulan oktober pada tahun 1640, Galilieo memimpin percobaan dengan pompa hisap di sumur umum di luar pusat perbelanjaan di Florence, Italia. Ilmuwan yang terkenal dari Italia ini menurunkan pipa yang panjang ke dalam sumur dengan air yang keruh.
Dari dalam sumur, Pipa Galieo diletakkan diatas balok kayu yang saling menyilang yang panjangnya 3 meter diatas dinding sumur, kemudian diturunkan dengan pompa berkekuatan tangan yang dipegang oleh 2 asisten: Evangelista Torricelli pria berusia 32 tahun anak seorang pedagang kaya yang juga calon ilmuan dan Giovanni Baliani ahli fisikawan lain dari Italia.
Torricelli dan Baliani memompa pegangan pompa yang terbuat dari kayu, pelan – pelan udara keluar datu pipa Galileo, menarik air untuk naik ke atas pipa. Mereka memompa hingga pipa menjadi rata seperti sedotan air minum.
Hanya saja sekuat apa mereka berusaha, air tidak mau naik lebih dari 9,7 meter diatas ketinggian air sumur. Dan setiap kali melakukan percobaan hasilnya selalu sama. Galileo—entah bagaimana—ketinggian dari kolom air membuat ini menjadi gagal dan jatuh kembali ke ketinggian yang sama.
Pada tahun 1643, Torricelli kembali melakukan penelitian dengan misteri pompa hisap. Jika Galileo adalah benar, maka cairan yang lebih berat akan menyentuh berat kritis yang sama dan jatuh pada ketinggian yang lebih rendah.
Cairan mercury beratnya 13,5 kali dari berat air. Demikian juga, kolom dari merkuri tidak pernah naik lebih tinggi dari 1/13.5 tinggi kolom air atau kurang lebih 30 inchi.
Torricelli mengisi tabung kaca setinggi 6 kaki dengan cairan mercury dan memasukkan gabus kedalam salah satu ujung yang terbuka. Dia kemudian memasukkan tabungnya dan merendam gabus dari salah satu ujung kedalam tabung yang berisi cairan merkuri sebelum dia menarik penghalangnya.
Seperti yang diperkirakan, merkuri mengalir keluar dari tabung dan masuk kedalam pipa. Hanya saja tidak semua cairan merkuri keluar.
Torricelli menghitung tinggi dari kolom merkuri yang tersisa—30 inchi persis seperti yang dia perkirakan. Tetap saja, Torricelli menduga bahwa jawaban yang benar dari misteri ini adalah berkenaan dengan sesuatu yang dilakukan dengan pompa hisap yang dia letakkan di atas kolom merkuri.
Hari berikutnya, dengan angin dan hujan yang dingin menerpa jendela, Torricelli mengulangi percobaanya, berencana untuk mempelajari tentang pipa hisap yang ada di atas merkuri. Hanya saja pada hari itu kolom merkuri hanya mencapai tinggi 29 inchi.
Torricelli bingung. Dia mengharapkan merkuri akan naik di ketinggian yang sama dengan hari sebelumnya. Apa yang berbeda? Hujan menerpa kaca jendela ketika Torricelli sedang memikirkan tentang ide baru ini.
Yang berbeda adalah atsmosfer dan cuaca. Pemikiran Torricelli terkunci pada ide baru yang revolusioner. Udara itu sendiri memiliki berat.
Jawaban yang sesungguhnya dari misteri pompa hisap, tidak tergantung pada berat dari cairan tersebut, ataupun mesin hisap diatasnya, namun lebih kepada berat dari atmosfer yang menekan kebawah sekelingnya.
Torricelli menyadari bahwa berat dari udara di atmosfer menekan kebawah merkuri yang ada di tabung. Tekanan ini mendorong merkuri naik ke atas pipa.
Berat dari merkuri yang ada di dalam tabung harusnya sama persis dengan berat darii atmosfer yang mendorong merkuri ke bawah didalam tabung.
Ketika berat dari atmosfer berubah, ini akan menekan sedikit lebih banyak atau sedikit lebih kurang dari merkuri di dalam tabung dan yang membuat kolom dari merkuri di dalam tabung naik sedikit atau turun sedikit.
Perubahan dari cuaca juga merubah berat dari atmosfer. Torricelli menemukan tekanan atmosferis dan cara untuk menghitung dan mempelajarinya.
Fakta Menarik
Barometer jarang sekali merkuri jatuh lebih dari 0,5 inci sekalipun cuaca berganti dari terang lalu menjadi badai.
Tekanan yang paling besar jatuh tercatat pada 2,963 inci pada mercury, dihitung di selatan Dakota pada saat tornado di tahun 2003.