在帕斯卡的时代,人们对大气压的性质还不甚了解,亚里士多德的“大自然厌恶真空”的说法在人们的头脑中还根深蒂固。比帕斯卡年长15岁的托里拆利最早提出了大气压的理论,并用实验证实大气压的大小相当于76厘米高的汞柱产生的压强。托里拆利的实验发表以后,人们承认他的实验本身,但对他提出的玻璃管内水银柱上方是真空的说法则不以为然,许多人认为水银柱上方同样充斥着“气”,这种“气”是从液体中升上去的。帕斯卡赞成托里拆利的解释,为了说明水银柱上方的确是真空,他公开演示了托里拆利实验。他用两根一端封闭的管子,一个装水,一个装葡萄酒。实验前,他问人们,哪一根管子中的液体在实验时会变得低一些?人们回答说:葡萄酒。因为葡萄酒比水更易挥发,会挥发出更多的气体,从而把液柱压下去。因为葡萄酒比水更轻,帕斯卡在实验中不得不使用了长达14米的管子,以使葡萄酒液柱产生的压强与外界大气之间的压力得以平衡。实验结果与人们的预期完全相反,装有葡萄酒的那个管子里的液柱比装水的那个更高,这表明液柱上方没有从液体中挥发出来的空气,即是说,是真空。
如果液柱上方是真空的话,那只有一种解释:是周围空气的压力即大气压支持着液柱不下落。大气压的产生当然是由于大气有重量,而如果大气有重量,那么它的重量必然会随着高度的增加而下降,因为位置越高,上面的空气就越少。这就是说,位置越高,大气压就越小。这样,如果能测出大气压随高度而变化的情况,就能揭示出大气压的本质。而要做这种测量,最好是沿着一座高山进行。帕斯卡的家乡附近就有一座高1000多米的多姆山,正好进行这种测量。但帕斯卡因为体弱多病,担心自己不能爬山,于是请自己的姊夫弗洛兰.佩里埃(Florin Perie)进行实地测试。佩里埃用托里拆利气压计在多姆山不同高度做了测试,测试结果表明,在山顶处水银柱长度比在山脚处短了8.5厘米。帕斯卡得到这个消息后,也在巴黎一座高约50米的塔上做了同样的测试,也得到了肯定的结果。
帕斯卡的实验揭示了大气压的本质。由这些实验出发,他解释了大气压强跟高度变化的关系,提出了可以用气压变化来测定山的高度的设想。他还发现了大气压高低跟天气变化的关系,用大气压解释了虹吸原理,等等。他的工作引起人们的重视,他的解释也得到人们的认可。从此,大自然害怕真空的说法,一去不再复返,对大气压的测量成为物理计量的重要内容,帕斯卡也因对大气压本质的揭示而名垂青史。