1640年10月的一天，万里无云，在离佛罗伦萨集市广场不远的一口井旁，意大利著名科学家伽利略在进行抽水泵实验。他把软管的一端放到井水中，然后把软管挂在离井壁三米高的木头横梁上，另一端则连接到手动的抽水泵上。抽水泵由伽利略的两个助手拿着，一个是富商的儿子——32岁志向远大的科学家托里拆利，另一个是意大利物理学家巴利安尼。
托里拆利和巴利安尼摇动抽水泵的木质把手，软管内的空气慢慢被抽出，水在软管内慢慢上升。抽水泵把软管吸得像扁平的饮料吸管，这时不论他们怎样用力摇动把手，水离井中水面的高度都不会超过9.7米。每次实验都是这样。
伽利略提出：水柱的重量以某种方式使水回到那个高度。
1643年，托里拆利又开始研究抽水机的奥妙。根据伽利略的理论，重的液体也能达到同样的临界重量，高度要低得多。水银的密度是水的13.5倍，因此，水银柱的高度不会超过水柱高度的1/13.5，即大约30英寸。
托里拆利把6英尺长的玻璃管装上水银，用软木塞塞住开口处。他把玻璃管颠倒过来，把带有木塞的一端放进装有水银的盆中。正如他所预料的一样，拔掉木塞后，水银从玻璃管流进盆中，但并不是全部水银都流出来。
托里拆利测量了玻璃管中水银柱的高度，与他设想的一样，水银柱的高度是30英寸。然而，他仍在怀疑这一奥秘的原因与水银柱上面的真空有关。
第二天，风雨交加，雨点敲打着窗子，为了研究水银上面的真空，托里拆利一遍遍地做实验。可是，这一天水银柱只上升到29英寸的高度。
托里拆利困惑不解，他希望水银柱上升到昨天实验时的高度。两个实验有什么不同之处呢？他陷入沉思之中。
一个革命性的新想法在托里拆利的脑海中闪现。两次实验是在不同的天气状况下进行的，空气也是有重量的。抽水泵奥秘的真相不在于液体重量和它上面的真空，而在于周围大气的重量。
托里拆利意识到：大气中空气的重量对盆中的水银施加压力，这种力量把水银压进了玻璃管中。玻璃管中水银的重量与大气向盆中水银施加的重量应该是完全相等的。
大气重量改变时，它向盆中施加的压力就会增大或减小，这样就会导致玻璃管中水银柱升高或下降。天气变化必然引起大气重量的变化。
托里拆利发现了大气压力，找到了测量和研究大气压力的方法。
大气具有重量，并且向我们施加压力，这是一件非常简单并且似乎显而易见的现象。然而，人们却感觉不到。气压已经成为你生活中的一部分，所以你意识不到它。早期的科学家也是这样，他们从来都没有考虑到空气和大气层有重量。
托里拆利的发现是正式研究天气和大气的开端，让我们开始了解大气层，为牛顿和其他科学家研究重力奠定了基础。这一新发现同时使托里拆利创立了真空的概念，发明了气象研究的基本仪器——气压计。