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Las mentes más claras de la historia han ido tejiendo poco a poco la intrincada tela de araña del conocimiento científico. En cada programa del podcast Ciencia y Genios les ofreceremos la biografía de un gran sabio escrita por varios autores.

Pascal y el problema del vacío.

Pascal

Una de las grandes victorias de Blaise Pascal fue la demostración de la existencia del vacío. Las civilizaciones antiguas conocían y utilizaban las bombas aspirantes y, gracias a ellas, lograban sacar agua de los pozos y elevarla hasta la superficie. El artilugio es tan sencillo como efectivo: se compone de un émbolo que se mueve por el interior de un cilindro accionado por una palanca, el cilindro tiene dos aberturas con válvulas que se abren o se cierran permitiendo o impidiendo el paso del líquido, en cada ciclo, el agua es succionada del depósito inferior y elevada a otro situado más arriba.

La ingeniosa explicación que daban los filósofos antiguos a semejante artilugio es ésta: "el agua va detrás del émbolo porque la naturaleza tiene miedo al vacío". Por supuesto, como sucede siempre, había dos opiniones encontradas: Leucipo y Demócrito defensores, a la vez, de la existencia de los átomos, argumentaban que entre los átomos no podía haber nada, sólo espacio vacío. Aristóteles sostenía lo contrario, para él la materia era un ente continuo, sin partes diminutas, que llenaba completamente todo el espacio de tal manera que donde no había materia tampoco el espacio podía existir (he aquí una explicación sobre esas teorías del vacío). Por supuesto, durante casi dos mil años ganó Aristóteles.

Así estaban las cosas hasta que, a principios del siglo XVII, el duque de Toscana ordenó construir en Florencia unos jardines rebosantes de plantas exóticas y fuentes de agua. Encargó a un artesano la construcción de una bomba aspirante para extraer el agua de los pozos. El émbolo debía elevar el agua más de 10 metros, sin embargo, para desesperación del artesano y del duque, la bomba no funcionaba; por debajo de los 10 metros el agua seguía obediente al émbolo pero, a partir de esa altura, se negaba obstinadamente a seguirlo.

Consultaron con Galileo pero éste se limitó a sentenciar que la naturaleza no tolera el vacío, pero sólo hasta cierto límite. Así quedaron las cosas hasta que, en 1643, su discípulo Torricelli realizó uno de los experimentos más simples e ingeniosos de la física. Llenó con mercurio un tubo de vidrio estrecho y largo, tapó con un dedo la parte abierta del tubo, le dio la vuelta, y después sumergió el dedo con el extremo tapado en un recipiente más grande de mercurio. Al quitar el dedo, el nivel de mercurio del tubo de vidrio bajó hasta los 76 cm de altura (aquí pueden ver un video excelente sobre del experimento de Torricelli).

Torricelli había descubierto el primer barómetro y, aunque no fuera consciente de ello, con él había demostrado la existencia del vacío. La columna de mercurio no sube más porque su peso sobre el líquido de la base se compensa con el peso de la atmósfera sobre la superficie libre del mercurio del recipiente exterior, dicho de otra manera, la presión en la base del tubo es idéntica a la de la atmósfera en el exterior. La altura que alcanza el fluido depende de la densidad del líquido utilizado, así, en el caso de utilizar agua en lugar de mercurio, es necesaria una columna de 10 metros de altura para compensar la presión atmosférica. Esa es la razón por la que no funcionaba la bomba del artesano de Toscana.

Algunos argumentaban que el espacio libre en el tubo de Torricelli no estaba vacío, sino lleno de vapores de mercurio. Fue Blaise Pascal el que acabó con la polémica gracias a varios experimentos fascinantes. En una ocasión, preguntó a la audiencia que esperaba oir una de sus charlas: "Si repetimos el experimento de Torricelli con dos tubos, uno con agua y otro con vino tinto ¿cuál de los dos líquidos alcanzará mayor altura?". Los asistentes respondieron que el agua, puesto que el vino es más volátil y genera mayor cantidad de gases. El experimento demostró que es el vino, el que alcanza más altura, así pues, no son los gases, sino el peso de la columna de líquido el que cuenta.

Pero Pascal quería ir más allá de los experimentos, su intención era demostrar que el "miedo de la naturaleza al vacío" no existe y que todo se reduce a un problema físico provocado por el peso del aire. El experimento con el que Pascal dio la puntilla a Aristóteles y a sus seguidores lo contamos en la Biografía que ofrecemos hoy. Con la ayuda de su cuñado y dos barómetros de mercurio, midió la diferencia de presión atmosférica entre la ciudad de Clermont y la cima del Puy de Dôme, demostrando que el peso de la atmósfera es menor en la cima de la montaña y que, por lo tanto, el espacio que queda libre dentro del barómetro es espacio vacío.

Escuchen ustedes la historia de la vida de Blaise Pascal. Así empieza:

Esta historia comienza - y también concluye - en París, una tórrida tarde de agosto del año 1662, cuando un sacerdote llamó a la puerta de una humilde vivienda alquilada a nombre de un tal señor De Mons. Le abrió una mujer de ojos tristes y sin mediar palabra lo condujo por un estrecho pasillo hasta una alcoba en penumbra. Postrada en el lecho se vislumbra la silueta de un hombre, carcomido por una penosa enfermedad.…


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