Como bien dijo Aristóteles, "La Naturaleza aborrece el vacío".
El sabio afirmó que el vacío, un espacio sin materia, no podía existir
porque la materia circundante lo llenaría inmediatamente.
Por suerte, resultó estar equivocado.
El vacío es un componente clave del barómetro,
un instrumento que mide la presión del aire.
Y ya que la presión del aire tiene correlación con la temperatura
y un cambio rápido en ella puede contribuir a la formación
de huracanes, tornados y otros fenómenos meteorológicos extremos,
el barómetro es una herramienta esencial
para meteorólogos y científicos.
¿Cómo funciona un barómetro y cómo se inventó?
Se tardó un tiempo.
Ya que la teoría de Aristóteles y de otros filósofos antiguos
sobre la imposibilidad del vacío se creía cierta,
durante dos siglos, muy pocos se atrevieron a cuestionarla.
Hasta que la necesidad planteó la cuestión.
En el siglo XVII, los mineros italianos tuvieron un serio problema
cuando descubrieron que sus bombas no podían levantar agua
más de 10,3 metros.
Algunos científicos de la época como Galileo Galilei sugirieron
que extraer el aire de la tubería hacía al agua elevarse para llenar el vacío.
pero que su fuerza estaba limitada y no podía elevar el agua más de 10,3 m.
Sin embargo, la existencia del vacío
todavía era considerada controversial.
La excitación que rodeó a la heterodoxa teoría de Galileo
llevó a Gasparo Berti a realizar un simple pero brillante experimento
para demostrar que era posible.
Se llenó un tubo largo con agua
y se colocó con ambos lados tapados en un recipiente con agua.
Se abrió la base del tubo
y parte del agua se vertió en el recipiente
hasta que el nivel de agua restante en el tubo alcanzó los 10,3 metros.
Con un hueco en la parte superior y ya que no entró aire en el tubo,
Berti logró crear un vacío estable.
Pero aunque la posibilidad del vacío había sido demostrada
no todo el mundo estuvo satisfecho con la idea de Galileo
y con que este espacio vacío estuviera ejerciendo una misteriosa
pero finita fuerza sobre el agua.
Evangelista Torricelli, un joven pupilo y amigo de Galileo,
decidió abordar el problema desde un ángulo diferente.
En lugar de centrarse en el espacio vacío dentro del tubo
se preguntó: "¿Qué más podría estar influenciando al agua?"
Ya que lo único que tocaba el agua era el aire alrededor del recipiente,
creyó que la presión de este aire podría ser lo que evitaba
que el nivel de agua en el tubo bajara más.
Se dio cuenta de que el experimento no solo fue una forma de crear el vacío
sino también de equilibrar
la presión atmosférica del agua fuera del tubo
y la presión del agua dentro del tubo.
El nivel del agua en el tubo disminuye hasta que las dos presiones son iguales,
que es precisamente cuando el agua alcanza los 10,3 metros.
Está idea no fue aceptada fácilmente
porque Galileo y otros científicos habían afirmado
que el aire no pesa ni ejerce presión.
Torricelli decidió repetir el experimento de Berti
con mercurio en lugar de agua.
Como el mercurio es más denso, su nivel fue más bajo
y la columna de mercurio midió unos 76 centímetros.
Esto no solo le permitió hacer el instrumento mucho más compacto,
sino que confirmó que el peso era el factor decisivo.
Una variación consistió en dos tubos con una burbuja en uno de ellos.
Si Galileo hubiera estado en lo cierto, el mayor vacío en el segundo tubo
hubiera ejercido mayor succión y hubiera elevado más el mercurio
pero el nivel en ambos tubos fue el mismo.
La teoría de Torricelli fue apoyada por Blaise Pascal
cuando éste llevó un tubo de mercurio a una montaña
y se vio que el nivel de mercurio bajaba
a la vez que la presión atmosférica disminuía con la altitud.
El barómetro de mercurio basado en el modelo de Torricelli
fue una de las formas más comunes de medir la presión atmosférica hasta 2007,
cuando las restricciones en el uso de mercurio por su alta toxicidad
hicieron que dejara de fabricarse en Europa.
Sin embargo, el ingenio de Torricelli,
nacido de la inclinación por cuestionar dogmas
sobre el vacío y el peso del aire, es un ejemplo notable
de cómo salirse del molde -- o del tubo --
puede tener un fuerte impacto.