ALGO DE HISTORIA DE LA HIDROLOGÍA

Eduardo Varas C.

La siguiente traducción de una carta enviada por Torricelli a Michelangelo Ricci en 1644 describe los experimentos que dieron origen al barómetro.

Muy Ilustre y Reverendo Señor:

Hace algunas semanas solicité al Sr. Antonio Nardi que le enviara a Ud., o bien, directamente al Sr. Magiotti, algunas de mis demostraciones sobre el área de la cicloide, luego que él las hubiera visto. Ya le había insinuado a Ud., que estaba realizando un experimento filosófico en relación al vacío, no simplemente para producir un vacío, sino también para construir un instrumento capaz de mostrar los cambios en el aire, a veces más pesado y a veces más liviano y sutil.

Muchos han dicho que no puede existir el vacío; otros que ocurre, pero con la repugnancia de la naturaleza y con gran dificultad. Realmente no recuerdo que alguien haya expresado que puede ocurrir sin dificultad, y sin la oposición de la naturaleza.

Yo he razonado de la siguiente manera: si se encontrase una causa obvia para esta resistencia para conseguir el vacío, sería vano tratar de atribuirla al vacío mismo, ya que claramente derivaría de otra causa. Por el contrario, realizando algunos cálculos muy simples, encuentro que la razón que he adoptado (i.e., el peso del aire) debe por si misma producir incluso mayor resistencia cuando intentamos producir un vacío. Lo digo, pues un filósofo, viendo que no podía sino admitir que la gravedad del aire era la causa de la resistencia a producir un vacío, no decía que reconocía el efecto del peso del aire, sino que persistía en su juicio que la Naturaleza ayuda debido su repugnancia al vacío.

Vivimos sumergidos en el fondo de un océano del aire elemental, del cual se conoce por experimentos irrefutables, que tiene peso, y tanto peso, que en su parte más pesada cerca de la superficie de la tierra pesa un cuatrocientos avo de lo que pesa el agua. Algunos escritores han observado en el crepúsculo que el aire es visible a cincuenta o cincuenta y cuatro millas encima de nosotros. Sin embargo, no pienso que sea tanto como esto, porque eso llevaría a admitir que el vacío debe producir mucha mayor resistencia que la que produce, aun cuando se considere, que el peso dado por Galileo se refiere al aire más bajo, el que rodea a los hombres y animales y que sobre las montañas el aire es más puro, y de menor peso que un cuatrocientos avo del peso del agua.

Hemos fabricado vasos de vidrio como los que se muestran A y B, anchos y con cuellos de dos ells de longitud. Cuando ellos se llenan de mercurio, y su extremo se tapa con los dedos, y luego se colocan invertidos en un vaso C que contenga algo de mercurio, hemos observado que ellos se vacían y que nada toma el lugar del mercurio en el vaso que está vaciando. Sin embargo, el cuello AD siempre permanece lleno hasta una altura de uno un cuarto ells y un dedo. Para demostrar que el tubo está perfectamente vacío, se llenó con agua el recipiente hasta el punto D y al levantar el tubo poco a poco, se observó que cuando la boca del tubo llegaba al agua, el mercurio del tubo descendía, y el agua se introducía el tubo violentamente llenando el vaso completamente hasta E.

Estando el vaso AE vacío, y el mercurio, aunque muy pesado, sujeto en el tubo AC, discutimos acerca de la fuerza que sostiene al mercurio contra su tendencia natural a caer. Se ha creído hasta ahora, que la causa era algo en el interior del vaso AE, ya sea del vacío, o de una materia muy enrarecida; sin embargo, yo sostengo que es una causa externa y que la fuerza proviene del exterior. Sobre la superficie del líquido en el vaso, empuja una altura de cincuenta millas de aire; luego, porque extrañamente, entonces, si el mercurio entra al tubo CE, para lo cual no tiene inclinación ni repugnancia, y que ascienda hasta un punto donde está en equilibrio con el peso del aire exterior que lo está empujando. El agua, en un tubo similar pero mucho más alto, ascenderá a una altura de 18 ells, es decir, tanto más alto que el mercurio como sea la relación entre sus pesos, de manera de estar en equilibrio con la misma causa que empuja uno y a otro.

Este raciocinio ha sido confirmado realizando el experimento simultáneamente con el vaso A y el tubo B, en el cual el mercurio siempre se detuvo en el nivel AB; señal cierta que la causa de la fuerza no era interna, pues el vaso AE tendría mayor fuerza, ya que existiría mayor cantidad de materia enrarecida y está incluso mucho más potente debido a su mayor grado de enrarecimiento.

Con este principio en mente , he tratado de analizar todo tipo de efectos producidos por el vacío, y hasta el momento, no he encontrado ninguno que no sea explicado. Se que a Ud. se le ocurrirán muchas objeciones, pero confío también que al pensar sobre ellas se aclararán.

No he tenido éxito en mi intento principal, que es determinar con el instrumento EC cuando el aire está más pesado y cuando más liviano; ya que el nivel AB cambia por otra causa (que nunca imaginé) cual es ser muy sensible al calor y al frío. El comportamiento es exactamente igual que si el tubo AE estuviese lleno de aire.

Humildemente presento a Ud. mis respetos. Su devoto y reconocido servidor,

V. Torricelli

Florencia, 11 de junio de 1644

Ref.: Knowles Middleton, W.E., "nventio of the Meteorological Instrumens", John Hopkins Press, Baltimore, Mass, 1969.