La Atmosfera

Introducción a la Ciencia

Primera Parte: Ciencias Físicas

Isaac Asimov

IV. La Atmósfera Capas de Aire Aristóteles imaginaba el mundo formado por cuatro capas, que constituían los cuatro elementos de la materia: tierra (la esfera sólida), agua (el océano), aire (la atmósfera) y fuego (una capa exterior invisible, que ocasionalmente se mostraba en forma de relámpagos). Más allá de estascapas, decía, el Universo estaba compuesto por un quinto elemento, no terrestre, al que llamó «éter» (a partir de un derivado latino, el nombre se convirtió en «quintaesencia», que significa «quinto elemento»). En este esquema no había lugar para la nada; donde acababa la tierra, empezaba el agua; donde ambas terminaban, comenzaba el aire; donde éste finalizaba, se iniciaba el fuego, y donde acababael fuego, empezaba el éter, que seguía hasta el fin del Universo. «La Naturaleza, decían los antiguos, aborrece el vacío» (el horror vacui de los latinos, el miedo a «la nada»).

Principio de la bomba de agua. Cuando la empuñadura eleva el pistón, se crea un vacío parcial en el cilindro, y el agua asciende penetrando en él a través de una válvula de una sola dirección. A medida que se varepitiendo el bombeo, el nivel del agua va subiendo hasta que surge por el caño.

La bomba aspirante, un antiguo invento para sacar el agua de los pozos, parecía ilustrar admirablemente este horror al vacío. Un pistón se halla estrechamente ajustado en el interior del cilindro; cuando se empuja hacia abajo el mango de la bomba, el pistón es proyectado hacia arriba, lo cual deja un vacío en la parteinferior del cilindro. Pero, dado que la Naturaleza aborrece el vacío, el agua penetra por una válvula, de una sola dirección, situada en el fondo del cilindro, y corre hacia el vacío. Repetidos bombeos hacen subir cada
Colaboración de Mónica Sánchez 1 Preparado por Patricio Barros Antonio Bravo

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vez más el agua alcilindro, hasta que, por fin, sale el líquido por el caño de la bomba. De acuerdo con la teoría aristotélica, de este modo sería siempre posible hacer subir el agua a cualquier altura. Pero los mineros que habían de bombear el agua del fondo de las minas, comprobaron que por mucho y muy fuerte que bombearan, nunca podían hacer subir el agua a una altura superior a los 10 m sobre su nivel natural.Hacia el final de su larga e inquieta vida de investigador, Galileo sintió interés por este problema, y su conclusión fue la de que, en efecto, la Naturaleza aborrecía el vacío, pero sólo hasta ciertos límites. Se preguntó si tales límites serían menores empleando un líquido más denso que el agua; pero murió antes de poder realizar este experimento. Evangelista Torricelli y Vincenzo Viviani,alumnos de Galileo, lo llevaron a cabo en 1644. Escogieron el mercurio (que es treinta y una veces y media más denso que el agua), del que llenaron un tubo de vidrio, de 1 m de longitud aproximadamente, y, cerrando el extremo abierto introdujeron el tubo en una cubeta con mercurio y quitaron el tapón. El mercurio empezó a salir del tubo y a llenar la cubeta; pero cuando su nivel hubo descendido hasta726 mm sobre el nivel de la cubeta, el metal dejó de salir del tubo y permaneció a dicho nivel. Así se construyó el primer «barómetro». Los modernos barómetros de mercurio no son esencialmente distintos. No transcurrió mucho tiempo en descubrirse que la altura del mercurio no era siempre la misma. Hacia 1660, el científico inglés Robert Hooke señaló que la altura de la columna de mercurio disminuíaantes de una tormenta. Con ello se abrió el camino a la predicción del tiempo, o «meteorología». ¿Qué era lo que sostenía al mercurio? Según Viviani, sería el peso de la atmósfera, que presionaría sobre el líquido de la cubeta. Esto constituía una idea revolucionaria, puesto que la teoría aristotélica afirmaba que el aire no tenía peso y estaba sujeto sólo a su propia esfera alrededor de la...