A história do barômetro (e como ele funciona) - Asaf Bar-Yosef

Assista à aula completa: http://ed.ted.com/lessons/the-history-of-the-barometer-and-how-it-works-asaf-bar-yosef

O barômetro é um instrumento para medir a pressão do ar e permite que os meteorologistas e os cientistas possam prever melhor eventos climáticos extremos. Apesar de sua incrível utilidade, inventar o barômetro não foi tão simples. Asaf Bar-Yosef descreve os vários cientistas e eventos que contribuíram para o nascimento do barômetro, e explica como ele funciona de fato.

Aula de Asaf Bar-Yosef, animação de Reflective Films.

Aristóteles disse: "A natureza tem aversão
aos espaços vazios".

Ele disse que o vácuo absoluto,
a ausência de matéria, não poderia existir

porque a matéria ao redor imediatamente
preencheria esse espaço.

Felizmente, ele estava errado.

O vácuo é um componente
importante do barômetro,

instrumento que mede a pressão do ar.

A pressão do ar está relacionada
com a temperatura

e mudanças rápidas
na pressão podem contribuir

para formar furacões, tornados
e outros eventos climáticos extremos,

o barômetro é uma
das ferramentas mais essenciais

para meteorologistas e cientistas.

Como o barômetro funciona
e como ele foi inventado?

Bem, levou um tempo.

Uma vez que a teoria de Aristóteles
e de outros filósofos antigos

em relação à impossibilidade de vácuo
parecia ser verdadeira no dia a dia,

poucos pensaram seriamente em questioná-la
durante quase 2 mil anos,

até que a necessidade levantou a questão.

No início do século XVII,

mineiros italianos
enfrentaram um problema sério

quando descobriram que as bombas

não podiam elevar a água
a mais de 10, 3 metros.

Alguns cientistas da época,
inclusive um certo Galileu Galilei,

propuseram que a aspiração do ar
para fora do encanamento

era o que fazia a água subir,
a fim de ocupar o espaço vazio,

mas que sua força era limitada

e não poderia elevar
mais do que 10,3 metros de água.

Entretanto, a ideia em si
da existência do vácuo

era ainda considerada polêmica

e a excitação
com a teoria inovadora de Galileu

levou Gasparo Berti a realizar
um experimento simples, porém brilhante,

para demonstrar que isso era possível.

Um tubo comprido foi preenchido com água

e colocado em uma cuba rasa,

fechado nas duas extremidades.

A extremidade inferior foi então aberta

e a água fluiu para a cuba

até que seu nível no interior do tubo
fosse 10,3 metros,

deixando um vazio na parte superior,

sem que tivesse entrado ar no tubo.

Berti tinha conseguido criar
diretamente um vácuo estável.

Apesar da possibilidade de um vácuo
ter sido demonstrada,

nem todos estavam convencidos
da ideia de Galileu

de que o espaço vazio exercia
alguma força misteriosa

sobre a água, ainda que limitada.

Evangelista Torricelli,
um jovem discípulo e amigo de Galileu,

decidiu analisar o problema
por um outro ângulo.

Em vez de concentrar-se
no espaço vazio no interior do tubo,

ele se perguntou o que mais
poderia agir sobre a água.

E sendo o ar em volta da cuba
a única coisa em contato com a água,

ele acreditava que
só poderia ser a pressão do ar

que impedia a água de descer
ainda mais no interior do tubo.

Ele percebeu que a experiência
não era apenas um meio de criar um vácuo,

mas também funcionava para equilibrar

a pressão atmosférica
sobre a água fora do tubo

e a pressão da coluna de água
dentro do tubo.

O nível de água dentro do tubo diminui
até que as duas pressões se igualem,

fato que acontece quando o nível da água
estiver à altura de 10,3 metros.

Essa ideia não foi facilmente aceita,

pois Galileu e outros pensavam
que o ar não tinha peso

e que não exercia pressão.

Torricelli decidiu repetir
a experiência de Berti,

usando mercúrio no lugar de água.

Por ser mais denso do que a água,
o mercúrio desceu ainda mais

e a coluna de mercúrio
atingiu apenas uns 76 cm.

Além de permitir a Torricelli construir
um instrumento mais compacto,

isso apoiava sua ideia de que
o peso é o fator decisivo.

Uma variação dessa experiência
usava dois tubos,

um deles dotado
de um grande balão no topo.

Se a interpretação de Galileu
estivesse correta,

o maior vácuo no segundo tubo
deveria fazer mais sucção

e elevaria ainda mais
o nível do mercúrio.

Mas o nível era o mesmo nos dois tubos.

O apoio decisivo para a teoria de
Torricelli veio através de Blaise Pascal,

que levou um tubo como esse
até o topo de uma montanha

e mostrou que o nível do mercúrio baixava

e que a pressão atmosférica
diminuía com o aumento da altitude.

Barômetros de mercúrio baseados
no modelo original de Torricelli

continuaram a ser
um dos meios mais comuns

de medir a pressão atmosférica, até 2007,

quando restrições ao uso do mercúrio,
devido à sua toxidez,

obrigaram que ele não fosse
mais produzido na Europa.

Não obstante, a invenção de Torricelli,

nascida do desejo de questionar dogmas
aceitos havia muito tempo

a respeito do vácuo e do peso do ar,

é um exemplo notável de como
pensar fora do convencional,

ou fora do tubo, pode ter
um impacto bem pesado.