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。他从力学视角出发，设想空气有一定的重量，并认为１０米水柱重量产生的压强应当与大气压强相平衡，这是与中世纪流行的亚里士多德关于空气是没有重量的观点背道而驰的。
１６４３年，３５岁的托里拆利做了一个著名的实验。他在长约１米、一端封闭的玻璃管（后称托里拆利管）内，装满密度为水的１３．５倍的水银汞，用手指封住管口而将管倒立于水银槽内，然后放开手指，则原来达到管顶的水银柱将下降到高于槽中水银面７６０毫米左右处，以与管外大气压强的作用相平衡。管的上端这一部分空间，除极稀薄的水银蒸气外，可看到真空。这是人类最早用人工方法获得的真空，曾轰动一时，至今人们还把它叫做托里拆利真空。
托里拆利还发现管中水银柱的高度会因地面的高度、阴晴及气温的变化而变化，由此得出大气压强会随高度、阴晴及气温的变化而变化的结论。根据这个原理，他发明了水银气压器，可以直接用水银柱的高度表示气压的大小。现在，人们把相当于１毫米水银柱的压强叫做１个托里拆利，以纪念他的伟大贡献。
托里拆利对流体也做过研究。他在１６４４年发表的《几何学著作集》中，提出托里拆利定理，即装在容器中的液体，当从容器下部小孔流出来时，如果液体没有粘性，那么流速 ，其中ｇ为重力加速度，ｈ为孔距液面高度，也就是流速等于质点从ｈ高处自由落下时的速度，因为自由落体的速度 ，高度 。
托里拆利精通光学原理，他还改革过望远镜和显微镜。
１６４７年１０月２５日，托里拆利过完３９岁生日才１０天，就病逝于佛罗伦萨。
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