Evangelista Torricelli

Penemu Barometer adalah Mmrid Galileo

Evangelista Torricelli

(1608 – 1647)

Torricelli

Riwayat Evangelista Torricelli adalah anak pasangan Gaspare Torricelli dengan Caterina Angetti. Anak sulung dari tiga anak pasangan suami istri ini hidup serba kekurangan karena Gaspare hanyalah seorang buruh pabrik tekstil. Kedua adik lakinya kelak bekerja pada bidang yang terkait dengan pakaian. Melihat bakat Torricelli yang menonjol namun tidak memunyai kemampuan untuk memberi pendidikan, maka kedua orang tuanya mengirim anak sulung ini ke pamannya, Jacopo, seorang paderi. Torricelli dididik sampai siap masuk sekolah Jesuit.

Torricelli masuk sekolah Jesuit pada tahun 1624 dan belajar matematika dan filsafat selama 2 tahun. Tidak diketahui dengan jelas kota tempat Torricelli belajar. Ketika Torricelli masih menuntut ilmu di sekolah ini, ayahnya meninggal. Ibunya bersama kedua adik lakinya pindah ke Roma dan diketahui Torricelli kemudian tinggal bersama mereka. Ibunya meninggal di Roma pada tahun 1641.

Berkirim surat dengan Galileo

Kembali, Torricelli menunjukkan kelebihannya saat kuliah di College Jesuit. Agar dapat berkembang, pamannya mengirim Torricelli untuk belajar pada paderi Benedetto Castelli. Profesi Castelli adalah dosen universitas Sapienza di Roma. Meskipun tidak diketahui jelas, apakah Torricelli belajar di universitas itu, namun yang jelas bahawa Torricelli mendapat ilmu langsung dari Castelli. Pada masa ini Torricelli belajar matematika, mekanika, hidraulik dan astronomi dari Castelli, bahkan diangkat menjadi asisten Castelli (1626 – 1632). Mungkin menjadi asisten untuk mengganti biaya kuliah dan menjadi dosen pengganti apabila Castelli pergi ke luar kota.

Diperkirakan pada masa ini Torricelli pernah menulis surat kepada Galileo yang berisikan penelitian saintifik yang dilakukannya. Galileo, kemudian, meninta beberapa penjelasan kepada Castelli, namun karena Castelli sedang tidak ada di Roma, maka Torricelli sebagai asisten menjelaskan. Torricelli kagum dengan Galileo, sehingga pada kesempatan ini, dia mengenalkan diri sambil menyatakan bahwa makalah matematika yang dikirimkan tersebut adalah karyanya. Disebutkan bahwa dirinya adalah matematikawan profesional yang sudah mempelajari buku teks klasik karya Apollonius, Archimedes dan Theodosius. Membaca karya yang lebih baru dari Brahe, Kepler dan Longomontanus dan sangat terkesan dengan teori Copernicus bahwa bumi berputar mengitari matahari. Juga disebutkan bahwa dia sudah membaca karya Galileo Dialogue Concerning the Two Chief Systems of the World – Ptolemaic and Copernican, yang terbit 6 bulan sebelum terjadi korespondensi ini.   

Menekuni matematika

Lewat surat-surat itu diketahui bahwa Torricelli menyukai astronomi dan mendukung pemikiran Galileo. Meskipun pemikiran Galileo akhirnya dilarang oleh gereja dan buku Dialogue dihentikan peredarannya. Setelah Galileo diadili pada tahun 1633, Torricelli menyadari bahwa dirinya dapat mengalami hal yang sama apabila masih menekuni teori Copernicus, sehingga mengalihkan minatnya pada matematika dengan kontroversi yang lebih kecil. Selanjutnya Torricelli menjadi sekretaris Giovanni Ciampoli, teman Galileo, dan dosen-dosen lainnya selama sembilan tahun.

Torricelli menerbitkan karya perdana Opera Geometrica pada tahun 1644, disusul dengan De Motu Gravium yang lebih menarik. Di sini Torricelli mengembangkan penelitian Galileo tentang gerakan parabolik dari proyektil yang ada dalam karya Galileo yang berjudul Discourses yang telah terbit pada tahun 1638. Di Roma, pada awal tahun 1641, Torricelli meminta pendapat Castelli tentang De Motu Gravium. Setelah membaca, Castelli terkesan, langsung menulis surat kepada Galileo yang pada saat itu terkena hukum diasingkan dan dalam pengawasan gereja namun tinggal di rumahnya di Arcetri, dekat Florence. Baru pertengahan tahun 1641, Castelli datang mengunjungi Galileo sambil membawa makalah Torricelli dan menyarankan agar Galileo mengangkat Torricelli sebagai asisten. Pada saat ini Torricelli masih di Roma dan menjadi dosen pengganti Castelli.

Menggantikan Galileo

Meskipun Galileo dengan senang hati menerima Torricelli sebagai asisten, namun hal ini tidak langsung terlaksana. Alasan pertama, kabar gembira itu, masih disimpan oleh Castelli yang sedang dalam perjalanan menuju Roma; alasan kedua, ibu Torricelli meninggal sehingga tidak dapat segera langsung berangkat. Baru pada bulan Oktober 1641, Torricelli sampai di rumah Galileo di Arcetri. Di sini Torricelli menjadi asisten Galileo bersama asisten lain yang sudah ada terlebih dahulu, Viviani. Namun pertemuan Torricelli bersama Galileo tidak berlangsung lama karena pada Januari 1642, Galileo meninggal. Merasa tidak ada patron, Torricelli ingin kembali ke Roma, namun ditunjuk untuk menggantikan Galileo sebagai matematikawan yang mengabdi kepada Grand Duke Ferdinando II di Tuscani. Jabatan ini terus  dipegang sampai Torricelli meninggal di Florence.

Seperti halnya Galileo, Torricelli termasuk ilmuwan serba bisa. Penemu hidrodinamik dan mempelajari gerakan proyektil. Gagasan Galileo tentang lintasan proyektil dibuat teori dengan menghitung sudut-sudut lontaran.

Torricelli juga mahir sebagai pembuat peralatan. Mengasah lensa, membuat teleskop besar dan kecil, mikroskop sederhana yang dipelajarinya ketika masih dibimbing Galileo. Keahlian ini banyak mendatangkan uang baginya karena peralatan itu dibeli oleh kalangan bangsawan.

Cikal-bakal kalkulus

Murid lain Castelli adalah [Bonaventura] Cavalieri yang memimpin departemen matematika di universitas Bologna. Pada tahun 1635, Cavalieri menulis teori tidak dapat dibagi dalam buku Geometria Indivisibilis Continuorum. Bahasan buku ini adalah mengembangkan metode Archimedes tentang infitisimal untuk kuantitas-kuantitas geometrik sangat kecil yang berhubungan dengan teori Kepler. Teori ini memungkinkan Cavalieri menemukan, dengan sederhana dan cepat, cara menghitung luas dan isi bentuk-bentuk geometrik. Torricelli, yang tertarik, dengan perkenan dari Cavalieri, mempelajari dan menguji teori itu sebelum dinyatakannya sahih dan mengembangkan teori yang sama dengan metode sendiri.

Tahun 1641, dengan menggunakan metode-metode yang sudah diuji dan hasilnya ternyata sahih, Torricelli berniat menerbitkan, namun hal itu baru terlaksana pada tahun 1644. Dilanjutkan dengan menghitung isi bidang tiga-matra yang diperoleh dengan memutar poligon pada absis secara simetri. Pengembangan metode Cavalieri ini juga dapat untuk menghitung luas bidang berbentuk hiperbola. Pembaca bukunya menunjuk minat besar dan kagum karena cara di atas dianggap radikal oleh matematikawan intuisionis.

Torricelli juga menghitung luas dan titik pusat gravitasi untuk bentuk sikloid. Hasil Torricelli tentang sikloid dan mencari titik gravitasi untuk parabola memicu konflik dengan Roberval yang mengaku sudah menemukan metode itu terlebih dahulu. Konflik ini akhirnya redam dengan sendirinya karena mereka sama-sama menemukan sikloid tanpa pernah mengetahui siapa mempengaruhi siapa.

Penemuan barometer

Kiprah lain yang membuat namanya terkenal adalah menemukan barometer selain mencoba menyelesaikan problem yang dikemukakan oleh Fermat (1640) tentang tiga titik dalam sebuah bidang, guna menemukan titik keempat yang jaraknya merupakan jarak paling pendek dari tiga titik tersebut.

Pada tahun 1643, dia melakukan eksperimen, kelak dilanjutkan oleh rekannya Viviani, guna memperagakan bahwa tekanan udara dipengaruhi oleh ketinggian. Dengan menggunakan cairan yang diisikan ke dalam tabung hampa untuk kemudian dibalik.  Percobaan ini memicu pengembangan barometer.

Hasil percobaan ini dikirimkan lewat surat kepada Michelangelo Ricci yang tinggal di Roma, juga murid Castelli, pada pertengahan tahun 1644. Disebutkan bahwa tabung hampa (vakum) dengan salah satu sisi tertutup diisi cairan air raksa kemudian dibalik dan diletakkan di atas cawan atau pasu yang berisi cairan air raksa juga. Apabila dibawa ke daerah yang tinggi, maka udara yang ada di atas tabung, makin lama makin tinggi.

Berapapun diameter tabung yang digunakan, tinggi air raksa selalu sama untuk suatu ketinggian tertentu. Fenomena ini kemudian dilanjutkan oleh [Blaise] Pascal yang melakukan percobaan yang sama.  Tabung berisi air raksa dibawa oleh saudara ipar Pascal naik ke gunung. Makin tinggi gunung, maka ruang hampa yang berada di dalam tabung makin tinggi.

 

Masa akhir

Ketika mempersiapkan untuk menerbitkan karya-karyanya Torricelli tertular penyakit tiphoid, Beberapa hari kemudian, Torricelli meninggal dengan profesi matematikawan sekaligus ilmuwan.

Beberapa jam sebelum meninggal, Torricelli masih memeriksa makalah-makalah yang akan diterbitkan lewat teman kepercayaannya, Ludovico Serenai, setelah Castelli maupun Michelangelo Ricci tidak dapat melakukannya, sedangkan Viviani tidak dapat menyelesaikan sesuai tenggat waktu. Makalah-makalah Torricelli banyak yang hilang dan banyak yang belum diterbitkan.