Gustason: hipòtesi de Torricelli

A Galileu i a altres científics els sorprenia el fet que un líquid absorbit per un tub no caigués del mateix, mentre la part superior del tub romangués taponada, i que la bomba de succió utilitzada per drenar aigua no pogués elevar-la a més de «18 braçes» (uns nou metres). Un estudiant de Galileu, Evangelista Torricelli, va suggerir una hipòtesi per explicar aquests fets: en primer lloc, la terra està envoltada d'un «oceà d'aire» que pesa i exerceix pressió igual com ho fa l'aigua; en segon lloc, es crea buit en el tub o en la bomba, de manera que no hi ha pressió atmosfèrica en la part de dalt per contrarestar la pressió de l'aire per sota i, finalment, l'aigua s'aguanta fins a certa altura en el tub quan el pes de l'aigua es veu igualat pel pes de l'aire. Com que el mercuri és 13,6 vegades més dens que l'aigua i l'atmosfera suporta una columna d'aigua de 10 metres d'altura (i un centímetre quadrat de secció), Torricelli va deduir el següent enunciat observacional: la pressió atmosfèrica suportarà també una columna de mercuri d'una altura d'uns 760 mm dins d'un tub segellat pel seu extrem superior. Va deduir igualment un altre enunciat observacional: la columna de mercuri descendirà, si se la transporta a una altitud superior on, per causa de la menor pressió de l'aire, la pressió serà també menor. Es van dissenyar experiments per contrastar aquests enunciats (donant així origen al primer baròmetre) i es va mostrar que tots dos eren veritables, confirmant d'aquesta manera la hipòtesi de Torricelli.

Reasoning from Evidence, Macmillan, Nova York 1994, p. 214.

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Original en castellà

A Galileo y a otros científicos les sorprendía el hecho de que un líquido absorbido por un tubo no cayera del mismo, mientras la parte superior del tubo permaneciera taponada, y que la bomba de succión utilizada para drenar agua no pudiera elevarla a más de «18 brazas» (unos nueve metros). Un estudiante de Galileo, Evangelista Torricelli, sugirió una hipótesis para explicar estos hechos: en primer lugar, la tierra está rodeada de un «océano de aire» que pesa y ejerce presión igual como lo hace el agua; en segundo lugar, se crea vacío en el tubo o en la bomba, de modo que no hay presión atmosférica en la parte de arriba para contrarrestar la presión del aire por debajo y, por último, el agua se aguanta hasta cierta altura en el tubo cuando el peso del agua se ve igualado por el peso del aire. Como que el mercurio es 13,6 veces más denso que el agua y la atmósfera soporta una columna de agua de 10 metros de altura (y un centímetro cuadrado de sección), Torricelli dedujo el siguiente enunciado observacional: la presión atmosférica soportará también una columna de mercurio de una altura de unos 760 mm dentro de un tubo sellado por su extremo superior. Dedujo igualmente otro enunciado observacional: la columna de mercurio descenderá, si se la transporta a una altitud superior donde, por causa de la menor presión del aire, la presión será también menor. Se diseñaron experimentos para contrastar estos enunciados (dando así origen al primer barómetro) y se mostró que ambos eran verdaderos, confirmando de esta manera la hipótesis de Torricelli.