STORIA
Uno dei problemi a cui Galileo (1564-1642) pose attenzione ( negli ultimi
anni della propria vita ) fu l'impossibilità di sollevare una colonna
d'acqua oltre un'altezza di circa 9,70 m. Il fatto che la colonna potesse
essere alzata solo fino a tale quota veniva spiegato all'epoca con un
"horror vacui" ( orrore del vuoto ) da parte della Natura : essa
impediva la formazione del vuoto riempiendo man mano lo spazio che veniva
privato dell'aria con la cosa più immediatamente vicina.
Galileo spiegava l'esistenza di tale limite pensando che l'horror
vacui avesse una forza misurabile e chiamò "altezza limitatissima"
l'altezza massima alla quale una pompa riusciva a sollevare una colonna
d'acqua.
Torricelli (1608-1647) un anno dopo la morte del proprio maestro, Galileo,
risolse la questione studiando il fenomeno con un apparato più
maneggevole, un tubo riempito di mercurio in cui il fluido non saliva
oltre i 76 cm, dando così una pressione equivalente a quella della
colonna d'acqua di 1 kg per cm².
Egli assieme a V.Viviani introdusse quindi un nuovo strumento, il
barometro, con il quale misurava la "pressione dell'atmosfera".
Segue una parte della lettera con la quale Torricelli presentava il nuovo
strumento :
Torricelli a Michelangelo Ricci in Roma.
Firenze,11 giugno 1644
Molto Ill.reSig.rePadrone mio Col.mo.
......Io discorreva così : se trovassi una causa manifestissima dalla
quale derivi quella resistenza, che si sente nel voler fare il vacuo,
indarno mi pare si cercherebbe di attribuire al vacuo quella operazione,
che deriva apertamente da altra cagione, anzi che facendo certi calculi
facilissimi, io trovo, che la causa da me addotta ( cioè il peso
dell'aria ), doverebbe per sé sola far maggior contrasto, che ella non
fa nel tentarsi il vacuo. Dico ciò, perché qualche Filosofo vedendo
di non poter fuggire questa confessione, che la gravità dell'aria
cagioni la repugnanza, che si sente nel fare il vacuo, non dicesse di
concedere l'operazione del peso aereo ma persistesse nell'asseverare, che
anche la Natura concorre a repugnare al vacuo. Noi viviamo sommersi nel
fondo d'un pelago d'aria elementare, la quale per esperienze indubitate si
sa che pesa, e tanto, che questa grossissima vicino alla superficie
terrena, pesa circa la quattrocentesima parte del peso dell'acqua. Gli
autori poi de' Crepuscoli hanno osservato, che l'aria vaporosa, e visibile
si alza sopra di noi intorno a cinquanta, overo cinquanta quattro miglia
ma io non credo tanto, perché mostrerei, che il vacuo doverebbe far
molto maggior resistenza, che non fa se bene vi è per loro il ripiego,
che quel peso scritto da Galileo, s'intenda dell'aria bassissima dove
praticano gli uomini e gli animali, ma che sopra le cime degli alti monti,
l'aria cominci ad esser purissima, e di molto minor peso che la
quattrocentesima parte del peso dell'acqua. Noi abbiamo fatti molti vasi di
vetro come i seguenti segnati A, e B grossi, e di collo lungo due braccia,
questi pieni d'argento vivo poi serratagli con un dito la bocca e
rivoltati in un vaso dove era l'argento vivo C si vedevano votarsi, e non
succeder niente nel vaso che si votava; il collo però AD restava sempre
pieno all'altezza d'un braccio, e un quarto, e un dito di più. Per
mostrar che il vaso fusse perfettamente voto, si riempiva la catinella
sottoposta d'acqua fino in D, e alzando il vaso a poco, a poco, si vedeva
che la bocca del vaso arrivava all'acqua, discender quell'argento vivo dal
collo, e riempirsi con impeto orribile d'acqua fino al segno E affatto. Il
discorso si faceva mentre il vaso AE stava voto, e l'argento vivo si
sosteneva benché gravissimo nel collo AC, questa forza che regge
quell'argento vivo contro la sua naturalezza di ricader giù, si è
creduto fino adesso, che sia stata interna nel vaso AE, o di vacuo, o di
quella roba sommamente rarefatta; ma io pretendo, che la sia esterna, e
che la forza venga di fuori. Su la superficie del liquore, che è nella
catinella gravita l'altezza di cinquanta miglia d'aria; però qual
maraviglia è se nel vetro CE, dove l'argento vivo non ha inclinazione,
ne anco repugnanza per non esservi nulla, entri, e vi si innalzi fin tanto,
che si equilibri colla gravità dell'aria esterna, che lo spinge?
L'acqua poi in un vaso simile, ma molto più lungo, salirà quasi
fino a diciotto braccia, cioè tanto più dell'argento vivo, quanto
l'argento vivo è più grave dell'acqua per equilibrarsi con la
medesima cagione, che spinge l'uno e l'altro.Confermava il discorso
l'esperienza fatta nel medesimo tempo col vaso A, e colla canna B ne' quali
l'argento vivo si fermava sempre nel medesimo orizzonte AB segno quasi
certo, che la virtù non era dentro; perché più forza avrebbe
avuto il vaso AE, dove era più roba rarefatta, e attraente, e molto
più gagliarda per la rarefazione maggiore che quella del pochissimo
spazio B. Ho poi cercato di salvar con questo principio tutte le sorte di
repugnanze che si sentono nelli vari effetti, attribuiti al vacuo, né
vi ho fin ora incontrato cosa che non cammini bene. So che a V.S.
sovverranno molte obbiezioni, ma spero anche che pensandovi le sopirà.
La mia intenzione principale, poi non è potuta riuscire cioè di
conoscer quando l'aria fusse più grossa e grave e quando sottile e
leggiera collo strumento EC, perché il livello AB si muta per un'altra
causa ( che io non credevo mai ) cioè per il caldo e freddo e molto
sensibilmente, appunto come se il vaso AE fusse pieno d'aria.
Firenze II giugno 1644.
Di V.S.M.toIll.re
Dev.moe Obbg.moSe.
V.Torricelli
Fu il primo colpo alla teoria Aristoteliana dell'horror vacui,
confermato di lì a poco da Pascal che, anch'egli interessato allo
studio dei fluidi, fece portare dal cognato un barometro sul monte
Puy-de-Dôme, il quale registrando un abbassamento della colonna di
mercurio ( ad una quota di 3000 piedi = 900 m)
corrispondente alla diminuzione di pressione prevista a causa dell'altezza,
confermò la veridicità della teoria torricelliana.
Tratto da:
"Opere scelte di Evangelista Torricelli",
Unione Tipografico Editrice Torinese, 1975, pp. 657-660.
Misure di pressione < I barometri a mercurio
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