meccanica dei fluidi

Contesto storico dell'esperimento di Geuricke


Secondo Aristotele e poi per gli aristotelici non poteva esistere una regione di spazio totalmente priva di materia. Quest'idea di "horror vacui", cioè che la natura non lasciasse mai sussistere il vuoto e che riempisse tutti gli spazi in cui questo si fosse prodotto, fu contestata nella rivoluzione scientifica del XVII secolo e il passo cruciale fu l'invenzione del barometro nel 1644 da parte di Evangelista Torricelli. Nessuno infatti prima di lui si era minimamente preoccupato di mettere in discussione quanto affermato da Aristotele, anche se, ad esempio, una lunga pratica aveva insegnato che non sempre si poteva sollevare l'acqua presa da un pozzo molto profondo per mezzo di un'unica pompa aspirante.

Si racconta a riguardo che il Granduca di Toscana, ordinata la costruzione nei suoi giardini di una grossa pompa aspirante al fine di sollevare l'acqua dal fondo di un pozzo molto profondo per ricavarne una fontana, fu ben presto costretto a desistere dal realizzarla. I fontanieri si accorsero infatti che la pompa non era in grado di tirare su l'acqua oltre l'altezza di 10,33 metri e ciò comportava l'inspiegabile formazione del vuoto nella parte di tubo compresa tra il pelo dell'acqua nel suo interno e il pistone che chiudeva la pompa. Pare che lo stesso Galileo, interpellato in merito, non riuscì alla fine a trovare una soluzione soddisfacente e concluse laconicamente che "la natura teme il vuoto, ma fino ad un certo punto". Questo aneddoto è più che sufficiente a dimostrare l'enorme lentezza con cui le conoscenze sull'aria siano divenute familiari.

Come è ben noto il problema fu risolto nel 1644 da Evangelista Torricelli (segretario di Galileo negli ultimi suoi anni) e ad Vincenzo Viviani osservando per analogia il comportamento manifestato dal mercurio (che ha una densità 13,56 volte maggiore di quella dell'acqua) entro un tubo di vetro chiuso ad un'estremità. Venne così inventato il primo barometro della storia e rilevata la pressione atmosferica.

Nei decenni che seguirono vi fu una sorta di gran moda degli esperimenti con il vuoto: nel 1650 lo studioso tedesco Athanasius Kircher dimostrò che il suono non si propaga nel vuoto, confermando una volta tanto un'affermazione di Aristotele. Altri esperimenti condussero alla scoperta che la luce è invece in grado di propagarsi nel vuoto. Tra il 1660 e il 1670 Robert Boyle mostrò che oggetti molto leggeri cadevano nel vuoto con la stessa velocità degli oggetti pesanti, confermando in tal modo le teorie di Galileo sul moto contro quelle di Aristotele.