La presión
atmosférica y los protagonistas del cambio de percepción
Atmospheric
pressure and the protagonist of the perception change
A pressão atmosférica e os
protagonistas da mudança de percepção
Ronnie Torres Hugues [1], Yudeimys Ymas Dávila [2]
Recibido: Junio 2022 Aceptado:
Julio 2022
Resumen. - El presente trabajo expone un capítulo dentro de la historia de la ciencia en el que se mencionan las personalidades científicas involucradas, y se describen las relaciones y escenarios en los cuales tuvo lugar la evolución de varios aspectos vinculados con la presión atmosférica. Se muestran las principales concepciones acerca del vacío desde la Antigua Grecia. Además, se refleja la situación práctica que dio lugar al cuestionamiento de los preceptos establecidos, así como, los experimentos realizados que dieron lugar a las concepciones actuales acerca del peso del aire, la presión atmosférica y el vacío. Se aprecia también los métodos científicos que más influencia tuvieron en cada etapa. Por último, se concluye cómo el trabajo colectivo y continuado ha sido clave para el avance científico.
Palabras clave: barómetro; peso del aire; presión atmosférica; vacío.
Summary.
- The present work
exposes a chapter within the history of science in which the scientific
personalities involved are mentioned, and the relationships and scenarios in
which the evolution of various aspects related to atmospheric pressure took
place are described. The main conceptions about the void from Ancient Greece
are shown. In addition, the practical situation that gave rise to the
questioning of the established precepts is reflected, as well as the
experiments carried out that gave rise to the current conceptions about the
weight of air, atmospheric pressure and vacuum. The scientific methods that had
the most influence at each stage are also appreciated. Finally, it is concluded
how collective and continuous work has been key to scientific progress.
Keywords: barometer; air weight; atmospheric pressure; vacuum.
Resumo. -
O presente trabalho expõe um capítulo da história da ciência no qual são
mencionadas as personalidades científicas envolvidas, e são descritas as
relações e cenários em que ocorreu a evolução de vários aspectos relacionados à
pressão atmosférica. São apresentadas as principais concepções sobre o vácuo na
Grécia Antiga. Além disso, é refletida a situação prática que deu origem ao
questionamento dos preceitos estabelecidos, bem como os experimentos realizados
que deram origem às concepções atuais sobre o peso do ar, pressão atmosférica e
vácuo. Os métodos científicos que tiveram mais influência em cada etapa também
são apreciados. Por fim, conclui-se como o trabalho coletivo e contínuo tem
sido fundamental para o progresso científico.
Palavras-chave: barômetro;
peso do ar; pressão atmosférica; vazio.
1.
Introducción. - Motivado por
lo educativo y trascendental del estudio de la historia en la rama de la
Hidráulica, específicamente en la Hidrostática, donde unos de los primeros
conceptos que se aborda es el de la presión atmosférica mencionando, en el
mejor de los casos, a alguna figura clave, el objetivo del presente trabajo es
relacionar de forma cronológica el papel que jugaron varios hombres de ciencia
en la evolución de la concepción de las propiedades del aire y el vacío a
través de la experimentación científica.
Cuando se aborda el tema
inmediatamente se menciona el barómetro de Torricelli, y a este como el primero
en crear uno en el siglo XVII. Además, en algunos textos se menciona a Galileo
Galilei como su maestro y con el que entró en contradicción respecto a
determinadas propiedades del aire y a Blaise Pascal como continuador de la
obra. Por tanto, se ha dejado a un lado sucesos y personalidades también
protagonistas, no estableciendo en toda su magnitud el significado histórico y
científico que ha tenido el descubrimiento de la presión atmosférica en la
concepción del mundo circundante y en ocasiones se ha distorsionado el relato,
como es expuesto por Hidalgo 2018 [1].
Cuestiones relacionadas
con el ¿por qué? ¿cómo? y ¿a qué hubo que enfrentarse? quedan limitadas a
materiales sobre historia de la ciencia. Los libros dirigidos a la enseñanza
que dejen de tratar el espíritu científico, la colaboración y el coraje de los
involucrados permiten que se escape una gran oportunidad de exaltar importantes
cualidades humanas necesarias para los futuros profesionales. En este sentido,
Hidalgo 2021, trabaja la formación de valores en la Enseñanza Media en Brasil a
partir de relacionar estos aspectos en el tema abordado en este trabajo [2].
El descubrimiento del
peso del aire, la presión atmosférica y el vacío es uno de aquellos en los que
se rompe con concepciones bien arraigadas en el mundo científico y religioso,
dominante en Europa del siglo XVII, por lo que su presentación pública
inicialmente fue cuestionada, criticada y mal juzgada. Solo a base de ímpetu es
que la verdad relució por encima de las falsas ideas.
El trabajo presenta tres
momentos fundamentales: desde la Antigüedad hasta 1630, en donde se exponen las
concepciones iniciales a partir de la observación como método científico; desde
1630 hasta 1644, donde surge el conflicto entre lo establecido y el resultado
práctico de un caso concreto y; por último, desde 1644 hasta 1654, en el que
basado en la experimentación se obtienen los fundamentos que son empleados en
la actualidad.
2. Galileo Galilei, el horror al
vacío y las bombas hidráulicas. - En la antigüedad no se concebía que el aire tuviera
peso. Se consideraba como un elemento que, por su naturaleza, tendía a
elevarse. En tal sentido, en Grecia sobre el siglo IV a.C. se manejaban dos
teorías: la atomista, de Demócrito, que consideraba que la materia estaba
compuesta por pequeñas partículas indivisibles: los átomos, que se movían en un
espacio vacío y que con su distinto ordenamiento daban lugar a los distintos
estados físicos y la plenista, de Aristóteles, que excluía la noción de vacío
exponiendo que la naturaleza no tolera la ausencia de aire, o sea, no se
concebía un espacio sin materia, más conocida como horror vacui (horror al
vacío) [3, 4].
Este último afirmaba que el aire tenía cuerpo, pero no peso,
y para demostrar su punto, pesó una vejiga vacía y luego llena de aire
exhibiendo que no había diferencia [5], ya que para él cuando un cuerpo se
mueve le cede su lugar a otro [6]. Esta perspectiva daba respuestas a fenómenos
comunes como el accionamiento de un fuelle para avivar el fuego en las forjas y
la absorción de líquidos por un absorbente, entre otros, ya que la tendencia de
la naturaleza sería la de llenar los espacios vacíos. Por su parte, desde el
punto de vista de la religión católica, el vacío no podía existir, puesto que
Dios no puede actuar en la nada y es, por naturaleza, omnipresente [7]. Por
todo esto, la teoría plenista resultó ser la dominante durante más de 1800
años. El término también se ha aplicado en el arte. Aunque durante todo este
tiempo se mantuvo la reflexión y la discusión por algunos pensadores como
Lucrecio, Herón de Alejandría, Avicena, Jean Buridan, Giordano Bruno, Francis
Bacon y René Descartes, entre otros, unos a favor y otros en contra de las
ideas aristotélicas [6].
Este concepto fue
utilizado por Galileo Galilei, a comienzos del siglo XVII, para explicar que el
ascenso de los líquidos en las bombas se debía al horror al vacío que
experimenta la naturaleza. Además, al ver lo que pasaba en algunos casos,
añadió que este se limitaba con una fuerza equivalente al peso de 10 m de agua,
y denominó a dicha altura altezza
limitatíssima. En tal sentido pensó que la columna de agua que subía por el
tubo de la bomba debía acabar rompiéndose por su propio peso y esta distancia
era la máxima longitud que podía alcanzar el cilindro de agua [8].
Respecto a las bombas de agua, por el año 300 a.C. y a la par
del desarrollo de las máquinas gravimétricas comenzó la utilización de las
bombas de desplazamiento positivo, que consisten en un pistón ajustado a un
cilindro metálico con un par de lengüetas de cuero que permitían o cerraban el
paso del agua según el recorrido del mismo. Al subir el pistón, el agua
acompañaba el recorrido de éste llenando el espacio vacío, ver figura I. Fue
inventada por Ctesibus de Alejandría, Egipto en el siglo III a.C., tomando como
principio el “horror al vacío” del agua [7]. Para que funcionen deben
manipularse manualmente.
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Figura I.- Interior de una bomba de desplazamiento positivo. |
Este concepto ha sobrevivido durante varios siglos y era el mecanismo
de las bombas usadas en Italia en la primera mitad del siglo XVII [7]. Por otra
parte, la evolución de los equipos de bombeo no se detuvo.
3. Planteamiento del problema
técnico y su repercusión
3.1.
La problemática de Baliani. - El
problema que dio origen al derrocamiento de la teoría del horror al vacío con
el descubrimiento de la presión atmosférica fue una cuestión eminentemente
práctica relacionada con las infraestructuras urbanas. En 1630 el ingeniero
italiano Gianbattista Baliani se encontraba a cargo de la ampliación de un
acueducto de Génova y, con el objetivo de elevar el agua sobre una colina de
aproximadamente 20 m de altura, se construyó un sifón. Pero este no funcionaba
y no se debía a problemas estructurales o accidentales. Para encontrar una
explicación a este fenómeno el jefe de obras dedicó mucho tiempo reflexionando
[8]. Por eso, al no encontrar nada satisfactorio, se comunicó con Galileo, mediante
correspondencia, sobre las condiciones de esta instalación y la explicación del
fenómeno.
En una misiva escrita en
julio de 1630 le planteaba que “… si luego de obturarlo por arriba, se abre, el
agua sale por ambas partes; y si se mantiene cerrado por un lado y se abre el
otro, de este último sale agua de todos modos. No puedo admitir que en esta
ocasión el agua haya querido apartarse de sus propiedades naturales […fluir de un lado al otro en el primer caso y
permanecer inmóvil en el segundo]; por tanto, es forzoso que, al salir
agua, se meta aire en la parte superior […interrumpiendo
el fluido]; pero no veo por dónde. Ocurre además otra cosa que me deja
pasmado; a saber, que si se abre la boca A, el agua sale hasta que haya bajado
desde D hasta aproximadamente la mitad, o sea hasta F, y luego se para… Quiero
relatarle todo, para que Ud, con más facilidad pueda descubrir en que consiste
mi error y haga el favor de avisarme” [9]. En la figura II se muestra el
esquema enviado. Debe aclararse que el punto de salida es B.
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Figura II.- Esquema del sifón objeto de problema [9]. |
Para dar una respuesta, el sabio pisano se basó en la Fuerza del vacío,
concepto al que había arribado a partir de estudios que hace tiempo realizó con
fontaneros florentinos, y en los que comprobó que la extracción de agua está
limitada a una columna con una altura máxima de aproximadamente de 10,5 metros
[9, 1]. Por tanto, le contestó explicándole que “…Entonces, si se rompen
cuerdas de cáñamo y (hasta) de acero cuando tienen que aguantar un peso
excesivo, ¿qué duda debe quedarnos de que también una cuerda (hecha) de agua
tenga que reventarse? Más bien, esta se romperá con tanta más facilidad en
cuanto las partes de agua, para separarse la una de la otra, no tienen que vencer
otra fuerza sino la del vacío que resulta luego de la partición.” [9, 3].
Desde esta concepción lo que se interpreta es que el vacío se resiste a
formarse en la naturaleza y, para el caso del agua, esta solo puede subir dicha
cantidad, porque más allá se rompe y esto no puede suceder.
El ingeniero no estaba conforme con esta explicación, ya que el agua se
había separado dando paso a un vacío. Este creía que el aire empuja, mediante
su peso, la masa de agua provocando que se eleve por el tubo del sifón hasta la
altura de equilibrio, como un contrapeso y así se lo hizo saber al maestro [8],
pero Galileo no compartía la idea que el aire pesara en el aire, ya que está en
su lugar natural. En octubre de 1630 vuelve a contestar mediante una analogía
estableciendo que el ser humano vive en el fondo de un océano de aire: “y así
como situados en el fondo del mar los seres humanos –eliminando la necesidad de
respirar- no advertiríamos el peso del agua, sobre la superficie terrestre
tampoco nos es dado percibir este efecto, porque nuestro cuerpo está hecho de
tal manera que soporta bien esa uniforme compresión.” [9].
Así parece terminar este asunto práctico y teórico, al menos en la
documentación consultada no se hacen otras aclaraciones. El ingeniero no pudo
resolver su problema (imposible con la tecnología de la época) y el físico
mantuvo sus concepciones. Estas fueron plasmadas en su obra “Discorsi e dimostrazioni matematiche,
intorno à due nuove scienze”, de 1638 y explicadas a sus discípulos Vicenzo
Viviani, Evangelista Torricelli y Peri, entre otros en el retiro de Arcetri
cuando se refería al hecho de que las bombas aspirantes-impelentes, órgano
hidráulico inventado por Ctesibio, no podían hacer subir el agua de los pozos a
una altura superior a los 10 m. La documentación y discusiones sostenidas con
Baliani fueron compartidas con Torricelli, que supo aprovechar en sus propios
estudios [8].
Antes
de que Baliani hablara sobre el peso del aire lo hizo el científico holandés
Isaac Beeckman, que investigaba sobre la existencia del vacío en el
funcionamiento de la bomba neumática. Las notas que publicó entre 1614 y 1616
señalan que le atribuía peso al aire, y que este es el causante del ascenso del
agua en los sifones, en los que se hace el vacío mediante una máquina
aspiradora [3, 2].
Por su parte, también en 1631
en carta escrita Rene Descartes afirmaba que el aire es pesado, se le puede
comparar a un vasto manto de lana que envuelve la Tierra hasta más allá de las
nubes. Ambos científicos mantuvieron una intensa y estrecha amistad [8].
3.2.
El experimento con agua de Gasparo Berti. - En 1640 el italiano Gasparo Berti junto con su colega
Raffaello Magiotti, que también fue discípulo de Galileo, estudiaron lo que
ocurría con los sifones, tema ampliamente tratado en el material ya mencionado
de Galileo, y decidieron comprobar los aspectos abordados. Por tanto, al año
siguiente montaron un experimento público en la ciudad de Roma. Para ello
contaron con un tubo hermético de plomo de 12 metros de longitud que instalaron
en la fachada de un edificio propiedad de su familia. En la parte superior se
colocó una bola de vidrio. La parte baja descansaba dentro de un recipiente con
agua, ver figura III [8].
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Figura III.- Ilustración del experimento de Berti en Roma [5]. |
El agua se introdujo inicialmente de forma simultánea por los extremos
superior e inferior, luego se garantizó que solo entrara por la base, para que ascendiera
y lo hizo confirmando las afirmaciones de Galileo. Este espectáculo fue
interpretado de diversas maneras, partiendo de las propias creencias de los
observadores. Unos apostaban con convencimiento que el tramo que se quedaba sin
agua contenía aire y otros sostenían que en la tubería había solo agua y el
resto era vacío [8].
En el interior de la bola de vidrio se había colocado una campanilla
que se accionaba desde el exterior con la finalidad de escuchar su sonido, que
fue escuchado tenuemente por los asistentes. Unos, los seguidores de
Aristóteles, reafirmaron que había aire, pues se había propagado el sonido y
otros sugirieron la posibilidad de que el cristal hubiese transmitido al
exterior las vibraciones causadas por cualquier roce de la campana con la bola.
Respecto a la altura de la columna de agua, también hubo diferencia de
criterios. Unos afirmaban que se debía a la fuerza del vacío y otros al peso
del aire [8].
4. Cambio de concepto
4.1.
El tubo de Torricelli. - En
1643 Berti muere, pero Magiotti trataba de organizar nuevos experimentos con
líquidos más pesados para disminuir la altura del tubo, contacta con Torricelli
y le propone repetir el experimento. Este no pudo asistir al experimento
inicial por encontrarse esos días en Arcetri acompañando al anciano y enfermo
Galileo y estudiando con él.
Torricelli había tenido acceso a la correspondencia entre Baliani y su
difunto maestro, lo que complementaba sus reflexiones sobre el tema [9], por lo
que lo comentado por su condiscípulo era un excelente complemento para sus
ideas.
En 1644 se le encargó a Vicenzio Viviani, que también cuidaba al sabio
desde 1639, la realización de los dispositivos experimentales, que consistían
en tubos de vidrio de aproximadamente un 1,17 m de longitud con un extremo
cerrado y el otro abierto, que serían llenado con mercurio, 13,6 veces más
denso que el agua (ver figura IV). Entre estos cabe destacar que uno tenía un
gran bulbo en el extremo cerrado, con el cual se pretendía identificar si la
fuerza que incide sobre la columna de líquido es interna o externa, ya que de
ser interna habría mayor resistencia en que esta bajara por haber mayor volumen
con relación al otro diseño [3].
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Figura IV. Esquema empleado por Torricelli para explicar su experimento [3]. |
En la primavera de ese año se llevan a cabo los experimentos cuyos
resultados se los comunicó a su amigo Michelangelo Ricci en una carta con un
esquema como el de la figura IV planteándole lo siguiente: “Hemos construido
muchos tubos de vidrio como los designados con A, B, gruesos y con cuello de
dos codos de largo. Llenados estos de mercurio, cerrada con un dedo su boca y
volteados en una cubeta C que contenía mercurio, se veían vaciar sin que en los
tubos pasara nada; porque el cuello AD quedaba siempre lleno hasta la altura de
un codo y cuarto, y un dedo más. Para comprobar que el tubo en su parte
superior fuese perfectamente vacío, se llenaba la cubierta inferior con agua
hasta D; y levantando poco a poco el tubo, en cuanto su boca alcanzaba el agua
se veía el mercurio bajar del cuello y esta llenarse con horrible ímpetu
totalmente de agua hasta E.” [9, 4].
A partir de esta observación reflexionaba sobre si era el horror al
vacío la verdadera causa de la detención de la columna, ya que, de ser así,
donde más vacío hubiera mayor debería ser la columna de líquido, y comentaba en
la misiva: “Hasta ahora se ha creído que, estando el espacio EA vacío, y
sosteniéndose el mercurio, aun siendo pesadísimo, en el tramo AC, la fuerza que
sostiene al mercurio en contra de su tendencia natural a caer haya sido
interior al espacio AE, o sea de vacío… Pero yo pretendo que ella sea externa,
que la fuerza venga de afuera. Sobre la superficie del líquido que está en la
cubeta gravita la altura de cincuenta millas de aire. ¿Qué hay pues de raro si
en el vidrio CE, en el cual por no haber nada el mercurio no tiene ni
propensión ni repugnancia, éste entre y se levante hasta equilibrar el peso del
aire exterior que lo empuja? Por su parte el agua en un tubo semejante, pero
mucho más largo, subiría casi hasta dieciocho codos, o sea tanto más de lo que
sube el mercurio cuanto éste es más pesado que el agua, para equilibrarse con
la misma causa que los empuja a ambos”. [9].
A partir de esta correspondencia se realizó un intercambio de ideas
cuestionando y aclarando varios aspectos del experimento y de la interpretación
de los resultados [9]. Por tanto, así se demostró que la altura de la columna
de mercurio no dependía de la altura total del tubo empleado, ni de su forma y
sí de un agente externo como el aire, cuya fuerza es equilibrada con el peso de
la columna de estos. Mientras más pesados o densos menor será esta altura. Más
sorprendente aun resultó el hecho de la formación del vacío en el extremo
superior de los tubos como fenómeno natural, contradiciendo así al conocimiento
de ese momento y a la religión.
En este sentido, Pelkowski hace alusión a la situación social que
envolvía a toda esta cuestión, ya que los jesuitas eran recelosos con todo que
pudiera poner en peligro sus concepciones establecidas. Por lo que no podían
concebir el vacío en un mundo creado por una Divinidad y conformado por esferas
concéntricas. Decir lo contrario se tomaría como un acto de herejía. Por tanto,
Torricelli siempre se mostró muy prudente y no tomó posición filosófica alguna
[10].
Con esto se comenzaba a gestar un importante cambio de concepto, tanto
científico como filosófico. En honor a lo ideado y protagonizado por
Evangelista Torricelli, se nombró una unidad de presión el torr, que equivale a
1 mmHg. Por otra parte, con el tiempo se vio la utilidad de esta instalación,
ahora convertida en barómetro, como instrumento para medir la variación de la
presión atmosférica, y a este científico como uno de los pioneros de la Meteorología.
Muchos modelos le siguieron al “tubo de Torricelli” [5], nombre que se le
atribuyó durante decenas de años, pues el término barómetro aparece por primera
vez en un listado del instrumental de una expedición astronómica a Madagascar,
organizada por la Academia de Ciencias de París [8]. Fue a partir de 1831
cuando varios países de Europa, comenzando por Bélgica, crearon centros
oficiales sobre la meteorología [11]
4.2.
Blaise Pascal sube el barómetro. - Los resultados anteriores rápidamente llegaron a manos del matemático y
fraile francés Marin Mersenne, importante estudioso y divulgador de la ciencia,
quien se encargó de darlos a conocer. Por eso, en 1646 se repite este
experimento en París y en Ruan. En esta última participa como espectador Blaise
Pascal, quien, al año siguiente, decide encaminar sus propios experimentos no
sólo con mercurio, sino también con agua y vino, mostrando en público cómo la
altura alcanzada por la columna líquida era inversamente proporcional a la
densidad de la sustancia empleada [10].
También probó encerrando un tubo dentro de otro para comprobar que la
altura de la columna de líquido sería cero en un ambiente en el que el espacio
circundante estuviera vacío. Aun así, no estaba satisfecho [4] y en 1647
establece comunicación con René Descartes sobre la posible causa de los vacíos,
quien le sugiere un experimento: observar la variación de la columna en la cima
y al pie de una montaña [10].
Esta sugerencia derivó en una carta que le envió Pascal a su cuñado
Florin Périer ese mismo año, en la misma se aprecian las reflexiones sobre el
tema. Esta decía: “He ideado un experimento que bien podría darnos la luz que
buscamos si pudiéramos llevarlo a cabo con precisión. Se trata de realizar el
habitual experimento del vacío varias veces en el mismo día, en el mismo tubo y
con el mismo mercurio, pero unas veces al pie de una montaña de al menos 500 ó
600 toesas (unos 1000 a 1200 metros) y otras en su cima, con el objeto de
comprobar si la altura del mercurio suspendido en el tubo es parecida en una y
otra situación o, por el contrario, difiere. Sin duda habréis advertido ya que
este experimento es decisivo para la cuestión y que, si resultara que la altura
del mercurio es menor en la cumbre que al pie de la montaña (conforme tengo
muchas razones para creer, por más que
cuantos han reflexionado sobre el problema piensen lo contrario), entonces se
seguirá necesariamente que el peso y la presión del aire constituyen la única
causa de la suspensión del mercurio, y no así el horror al vacío, pues es
evidente que al pie de la montaña hay mucho más aire que pese que en lo alto de
la misma y, sin embargo, no cabría decir que la naturaleza aborrece más al vacío
abajo que en la cima.” [10].
Un año después el familiar del científico contesta con una misiva
confirmando las sospechas de este, una vez realizadas las pruebas con 4 kg de
mercurio en la montaña Puy-de Dôme, de unos 1000 metros de altura. En esta
ocasión se comparó la medida realizada en la cima con las de la base, tomada
por el padre Chastin, y hallaron una diferencia de tres líneas y media entre
ambas [10]. Posteriormente, el propio científico lo repitió en la torre Saint
Jacques. Se trataba de observar las variaciones de la columna de mercurio a
diferentes alturas, haciendo anotaciones sobre las modificaciones de
temperatura, hora, etc., y comparando 108 distintos barómetros [12].
Sus comentarios fueron concluyentes para aclarar tan polémica cuestión,
ya que estableció que la presión atmosférica es la que sostiene la columna de
mercurio y que esta varia con las diferentes alturas. Se demostró así que el
llamado horror al vacío era solo producto del desconocimiento de los efectos de
la presión atmosférica [12]. En honor a su aporte se estableció otra unidad
para medir la presión el Pascal (Pa), 1Pa = 0,0075 Torr.
Este gran científico dio una serie de reglas que lo convierten en uno
de los fundadores de la ciencia experimental. Es de aclarar que también en 1647
las ideas de Pascal pasaron por una gran polémica con los jesuitas, los cuales
emprendieron una guerra abierta contra este y su padre. Otro dato interesante
es que los dos tratados de Pascal “El
equilibrio de los líquidos” y “La
pesadez de la masa de aire” serían publicados por Florin Périer en 1663,
tras la muerte del autor [3].
4.3.
Otto von Guericke pone a prueba la teoría. - No obstante, el concepto de presión atmosférica no
empezó a extenderse hasta la demostración, en 1654, del burgomaestre e inventor
Otto von Guericke quien, con sus hemisferios de Magdeburgo, cautivó al público
y a personajes ilustres de la época [10].
Este alemán ideó una espectacular demostración de la inmensa
fuerza que la atmósfera podía ejercer. Se agenció dos semiesferas de cobre de
50 centímetros de diámetro perfectamente ajustadas, de forma tal que al unirlas
se formara una esfera y una máquina para extraer el aire de su interior,
inventada por el mismo (ver figura V). Para facilitar el cierre hermético de
las semiesferas metálicas o hemisferios se disponía de un aro de cuero que se
colocaba entre las superficies que se tocaban. Cada hemisferio disponía de
varias argollas para pasar cuerdas o cadenas por ellas y así poder tirar hacia
los lados opuestos. Se escogió la ciudad de Magdeburgo para esta prueba [10].
Tras extraer el aire del interior, dos escuadras de ocho
caballos cada una tiraron por cada lado, y la multitud observó como por más
fuerza que hicieran estos animales no pudieron separar las partes [10].
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Figura V. El experimento de los hemisferios de Magdeburgo. |
Desde
un punto de vista técnico las semiesferas han formado un cuerpo hueco, que se
encuentra sumergido en el aire atmosférico. Esto genera una gran diferencia de
presiones entre el interior y el exterior, donde la resultante, dirigida hacia
adentro, favorece la unión de las partes. Por su parte, la acción conjunta de
los caballos, que se dirigía hacia afuera, no era superior.
5. Conclusiones.
- La diferencia de enfoques
ante el problema de ascensión del agua por conductos trajo como consecuencia
una serie de estudios y experimentos que desembocaron en el descubrimiento del
peso del aire, la presión atmosférica y la existencia del vacío. Cuestiones que
forzosamente tuvieron que admitir científicos y religiosos.
La divulgación pública de los resultados
científicos fue un factor importante en el cambio de concepción del aire como
un elemento y de la presencia del vacío.
Muchas personalidades incidieron en el
descubrimiento y la aceptación de la opinión publica del peso del aire, la
presión atmosférica y la existencia del vacío. Así que no se deben dejar de
mencionar por orden cronológico a Isaac Beeckman, Rene Descartes, Gianbattista
Baliani, Galileo Galilei, Gasparo Berti, Magiotti, Evangelista Torricelli,
Vicenzo Viviani, Marin Mersenne, Blaise Pascal, Florin Périer y Otto von
Guericke.
6.
Referencias
[1] Hidalgo, J. M. A História da Ciencia (Distorcida ou Ausente) em Livros Didáticos: O
Conteúdo sobre o “Experimento de Torricelli” como Estudo de Caso,
Alexandria: Revista em Educação em Ciência e Tecnologia, 2018. nº 1, v. 11: p.
101-124.
[2] Hidalgo, J. M., Martins, J. & de
Medeiros, D. Física e Historia:
Experimento de Torricelli – uma proposta didactica multicontextual,
História da Ciencia e Ensino, 2021. V.23: p. 60-91.
[3] Festa, E. Torricelli, Pascal y el problema del vacío, Boletín de la Asociación Meteorológica de España, 2006. nº 4, Julio: p. 1-17.
[4] Rouse, H. and Ince, S. History of hydraulics,
1957. Iowa Institute of Hydraulic Research. State University of Iowa. Iowa. USA.
[5] Prieto, J.I. Barómetros de Salón, Boletín de la Asociación Meteorológica de España, 2003, nº 1, Julio, p.12-14.
[6] Martins, M. História e Filosofia da Ciência no Ensino: um caminho para o uso de
Novas Tecnologias, 2018, Universidad Federal do Rio Grande do Norte,
Brasil.
[7] Pérez, J. R. Evangelista Torricelli. De la bomba de agua a la invención del barómetro, El Día, 2005, nº 3, Abril p. 1-3.
[8] Herrera, R. M. Historia del experimento barométrico, Pensamiento Matemático, 2012. No. 2, p. 1-14.
[9] Levi, E. El agua según la ciencia, 2001, Avances en Hidráulica 8. AMH, IMTA, México
[10] Pelkowski, J. El vacío de Guericke y sus virtudes, Meteorología Colombiana, 2001. No. 4, octubre 2001, p. 127-138.
[11] Navarro, J. Tours verniens. Geographie, langue et textes littéraries. Oteando tempestades. Dos instrumentos meteorológicos en la obra de Verne, 2019, Éditions Le Manuscrit, Paris.
[12] Holguín, C. Universalidad del genio de Pascal, 1962, Universidad Nacional de Colombia, Colombia.
Nota
contribución de los autores:
1.
Concepción y diseño del estudio
2.
Adquisición de datos
3.
Análisis de datos
4.
Discusión de los resultados
5.
Redacción del manuscrito
6.
Aprobación de la versión final del manuscrito
RTH
ha contribuido en: 1, 2, 3, 4, 5 y 6.
YYD
ha contribuido en: 1, 2, 3, 4, 5 y 6.
Nota
de aceptación: Este artículo fue aprobado por los editores
de la revista Dr. Rafael Sotelo y Mag. Ing. Fernando A. Hernández Gobertti.