在人类对自然现象的探索历程中，大气压力的发现是一个重要的篇章。
从古代人们对水无法超过一定高度流动的困惑，到后来科学家们的一系列实验和研究，这一过程充满了曲折与突破。
早在很久以前，人们就注意到一个奇特的现象：当使用虹管输送水跨越超过10米的高度时，水便无法继续上升；同样，在超过10米深的水井中，抽水泵也难以发挥作用。这个现象让人们深感疑惑，因为按照常理，如果将水管中的空气抽出形成真空，水应该会沿着管道向上流动，可实际情况却并非如此。
“水往低处流”虽是常识，但此时水却无法逆流而上，这一现象始终得不到合理的解释，人们只能用古希腊哲学家亚里士多德的“大自然厌恶真空”来自我安慰。
时间来到17世纪，欧洲国家的对外扩张使得对金属的需求大幅增加，矿井的开采深度不断加深，这导致地下水的抽取变得越发困难，灌溉和喷泉取水也受到限制。托斯卡纳公爵面对这一难题束手无策，于是委托伽利略来解决。
伽利略将这个问题告知了众多科学家，其中就包括在罗马进行真空实验的伽斯帕罗·贝尔蒂。尽管当时很多人都在关注“大自然厌恶真空”的现象，但其背后的原因却无人知晓。
伽利略有一个重要发现，他通过实验证明了空气是有重量的。他将一个装有气压空气的瓶子密封，与一堆砂子在天平上保持平衡，然后用打气筒向瓶中注入更多空气后再次密封，放回天平后，瓶子比砂堆重了一些，只有再往砂堆中添加一些砂子，天平才能恢复平衡。
由此，伽利略推断瓶子重量的增加是因为空气的增多，这明确表明了空气是有重量的。然而，尽管伽利略科学地测定了空气的重量，但他仍然无法解释“大自然厌恶真空”这一现象，只能假设水泵或虹吸管内存在一种只能提升10米高水柱的“真空力”，或者说，大自然的“厌恶”是有限的，超过10米的真空就不再被“厌恶”了。
1642年，伽利略去世后，他的学生托里拆利继承了他的研究工作。托里拆利观察到大气对地球表面施加压力，并猜测这可能是解释“大自然厌恶真空”现象的关键。
他认为，既然空气有重量就会产生压力，就如同水有重量会产生压力和浮力一样。正是这种压力将水从管子中向上推，当水柱达到10米高时，其重量正好与空气的压力相等，水就无法再上升了。
为了验证这一点，他研究了古代水泵的原理，并让助手维维安尼用各种液体进行实验，发现唧筒提升液体的高度取决于液体的比重。这一发现为大气压力的研究指明了方向。1643年，35岁的托里拆利进行了一个具有划时代意义的实验。当时，根据“大自然对真空的厌恶限度”的理论，需要一个高达10米的装置来进行实验，但制作这样高的装置不仅困难重重，而且测量也极为不便。
托里拆利巧妙地利用水银的特性，设计了一种创新的方法。由于水银的密度是水的13.6倍，所以他只需要一个1米长的玻璃管就可以进行实验。
托里拆利的助手维维安尼将水银装满玻璃管，并用手指封住开口，然后将管子倒置，将开口浸入一个盛满水银的陶瓷槽中。当他松开手指时，管内的水银迅速下降，最终稳定在距槽内水银面76厘米的高度。
通过计算，76厘米高的水银柱所产生的压强正好等于10米高的水柱的压强。这个实验生动地展示了大气压强与水银柱压强的平衡关系，表明有一种外力——即空气压力——使水留在管中。
尽管托里拆利和他的助手对这一结论深信不疑，但当时人们普遍难以接受“看不见的”空气对“看得见的”物体施加压力这一概念。为了让更多的人相信大气压力的存在，需要更直观的证据。托里拆利的发现迅速传到了德国，给工程师盖利克带来了灵感。1649年，盖利克发明了真空泵，能够抽出密封容器中的空气。
他发现，在真空环境中，小动物无法生存，蜡烛无法燃烧，而食物能够长时间保持新鲜。这些发现使人们开始思考空气的成分及其与人类的关系，推动了科学、生物学和医学的发展。
后来，盖利克成为了马德堡市的市长。在任职期间，他进行了著名的“马德堡半球实验”。1654年5月8日，盖利克带着两个直径50厘米的铜质半球来到皇帝面前，声称即使是用五六匹马也无法将合拢的半球拉开。皇帝对此感到惊讶，要求立即进行实验。
盖利克用浸过松节油蜡的皮密封半球边缘，并抽出其中的空气。在大气压力的作用下，两个半球紧紧地扣合在一起。
盖利克让两支马队分别朝相反方向用力拉扯半球，但无论马匹如何用力，半球始终紧密结合。最终，盖利克指挥增加马匹数量，直到用了16匹马才将半球分开。
这一戏剧性的实验生动地展示了大气压的强大力量，成为了科学史上的经典案例。
在托里拆利发现大气压力之后，科学的探索并未停止。法国数学家和物理学家帕斯卡，作为托里拆利的同时代人，在得知托里拆利的实验后，对大气压力产生了浓厚的兴趣。
帕斯卡利用托里拆利设计的“世界上第一个测量大气压强的气压计”，于1646至1647年在法国的鲁昂和巴黎进行了多次实验。
帕斯卡多次在巴黎和鲁昂重复托里拆利的实验，他通过深入的思考和严谨的实验，认为水银柱测得的大气压力实际上是空气重量产生的力。随着高度的增加，空气变得稀薄，大气压力也随之减小。
1648年，帕斯卡因腿部残疾，无法亲自前往高山进行实验，他委托姐夫佩里埃携带水银气压计登上高山，观察气压计读数的变化。佩里埃登上了海拔约1600米的山峰，发现水银柱液面下降了约10%。
得知这一结果后，帕斯卡于1648年进行了相关研究。后续的多次测量显示，在海拔2000米以内，每升高12米，水银柱大约下降1毫米。
帕斯卡的发现让人们对大气压力的变化有了更深入的了解，人们可以根据大气压的大小来估算某地的高度，这种利用气压计测量高度的方法沿用至今。
在帕斯卡对大气压力的研究取得重要成果的同时，深受伽利略影响的英国科学家玻意耳，也在对空气的研究中取得了突破性的发现。玻意耳将托里拆利实验中的玻璃管改为一端封口的U管，从开口一端注入水银，将少量空气“囚禁”在封闭端。
当他继续注入水银时，空气柱受到更大的压力而收缩，体积减小。然而，令人惊奇的是，被压缩的空气却能支撑更高的水银柱。
通过这个实验，玻意耳发现了密闭管中气体的体积与压力之间的关系：气体的体积与压力成反比。也就是说，当气体体积减半时，压强会增大一倍；反之，若不断减少压力，一定量的空气可以无限扩张，渗透到广阔的空间。
这是一个关于气体物理性质的奇妙发现，玻意耳定律由此诞生，它成为了第一个关于气体物理性质的定律。基于此，人们可以设计制造更好的抽气机和空气压缩机，为工业和科学研究带来了极大的便利。
即便在今天，科学技术不断进步，气压计的精度不断提高，但其原理仍与最初的气压计相同，水银气压计依然是最常用的气压计之一。