AtmosferA i buit

CiNCies De LA NAturALesA | Versi impresa

CiNCies De LA NAturALesA | AtmosferA i buit | Versi impresa

AtmosferA i buit | 1

Les CAPes De LA terrALa Terra est formada per diferents capes.

1) Una capa gasosa: latmosfera (on trobem, per exemple, els nvols).

2) Una capa lquida: la hidrosfera (que cont oceans, llacs, rius, etc.).

3) Una capa slida: la geosfera (formada per les roques i minerals del nostre planeta).

4) Una capa viva: la biosfera (que sestn per les altres).

Aquesta classificaci sutilitza per facilitar lestudi i la comprensi de cadascuna de les capes. Per no sn ens allats, ni molt menys! Totes les capes de la Terra estan relaciona-des entre si profundament.

AtmosferA i buit

una mica dhistria

Antiga GrciaSegons Aristtil, el buit no pot existir i la naturalesa fa tot el possible perqu no es generi mai.

Els seus seguidors van resumir la seva idea en el concepte de lhorror vacui: la naturalesa t por del buit i per aix intenta impedir-ne la formaci. Aquesta teoria va estar vigent fins a ledat mitjana.

Ledat mitjanaLa idea de lhorror vacui es va implantar amb fora a lEuropa catlica. Si Du ho s tot, no pot existir una cosa que sigui res, argumentaven. El buit quedava excomunicat de la vida dels europeus per mandat div.

A laltre costat del Mediterrani, a alguns pensadors rabs s que sels permetia creure en lexistncia del buit. Lenginyer dorigen mesopotmic Al-Jazari va aconseguir construir, a principis del segle XIII, la primera bomba de succi basada en el mateix principi que utilitzem per xuclar el lquid del coco amb una canyeta. Amb aquesta bomba es podia extreure laigua dels pous profunds.

Amb el temps, ls daquest invent es va anar estenent fins a arribar a Europa al segle XV. Cada cop es construen millors bombes, algunes de les quals eren tan sofisticades que aconseguien crear un veritable buit. Va ser aleshores quan es va detectar un problema: per molt bona que fos la bomba de succi, mai es podia fer pujar laigua ms duns deu metres.

CiNCies De LA NAturALesA | AtmosferA i buit | Versi impresa

AtmosferA i buit | 2

GalileuAl segle XVII el problema del lmit de les bombes de succi es va presentar a len- ginyer i pensador itali ms important: Galileu.

Aquest va argumentar que la fora de lhorror al buit era limitada. La naturalesa in-tenta omplir el buit amb una fora que mai pot superar aquest lmit, defensava Galileu.

evangelista torricelliUn deixeble de Galileu, Evangelista Torricelli, va decidir abordar experimentalment el problema de la bomba de succi. Torricelli volia reproduir la columna daigua que es produa a la bomba de buit, per no volia que fos de 10 metres daltura (ja que seria molt difcil de manipular). Va decidir canviar laigua per un lquid molt ms dens: el mercuri. Aix, en lloc de treballar amb una columna de 10 metres, treballaria amb una d1 metre de longitud.

Lexperiment de Torricelli es realitza aix:

1) Somple fins a sobreeixir de mercuri un tub fi de vidre dun metre daltura.

2) Es tapa lextrem obert amb un dit (amb guants protectors, evidentment).

3) Es dna la volta al tub fins a deixar lobertura tapada a la part inferior.

4) Se submergeix el tub en una cubeta tamb plena de mercuri.

La columna de mercuri comenava a descendir, per sempre saturava a la mateixa altura: 760 mm.

LexplicaciA lexperiment de Torricelli la columna de mercuri del tub no baixa ms perqu hi ha alguna cosa que pressiona el mercuri de la cubeta impedint que descendeixi. Aquesta cosa s laire que es troba sobre nostre que, com a matria que s, pesa. Torricelli havia inventat el primer barmetre.

En honor a lexperiment de Torricelli, la pressi atmosfrica sexpressa encara de vegades amb les unitats mm de Hg, s a dir, millmetres de mercuri. La pressi atmosfrica mit-jana ronda, precisament, els 760 mm de Hg que va descriure Torricelli.

Es va encunyar, a ms, una nova unitat, el torr (abreviatura de Torricelli). Un torr s igual a un millmetre de mercuri.

A ms daquestes unitats, la pressi atmosfrica tamb es pot expressar en atmosferes de pressi. Una atmosfera equival a 760 mm de Hg o a 760 torr.

el buitLexperiment de Torricelli tamb va influir en el debat sobre lexistncia del buit duna altra manera. Si el tub estava ple de mercuri, quan aquest descendeix, qu hi ha a lespai que queda sobre la columna? Qu omple els 240 mm per sobre del mercuri? La resposta que va donar Torricelli va ser simple: res. El buit.

CiNCies De LA NAturALesA | AtmosferA i buit | Versi impresa

AtmosferA i buit | 3

Tanmateix, aix no va convncer aquells que defensaven que el buit era impossible. Faltaven evidncies clares i contundents i, segons ells, aquestes no existien. Lhorror vacui podia explicar, tot i que de forma complicada, els resultats de Torricelli.

blaise PascalEvangelista Torricelli va morir quatre anys desprs del seu fams experiment, el 1647, amb 39 anys, sense poder aportar les proves necessries que convencessin tota la comu-nitat cientfica del fet que el concepte de lhorror vacui era incorrecte.

Noms un any desprs, el 1648, el gran cientfic, pensador i matemtic francs Blaise Pascal, seguint lobra de Torricelli, va realitzar lexperiment definitiu que va desterrar lhorror vacui i va confirmar lexistncia de la pressi atmosfrica. Pascal tenia aleshores 25 anys.

Pascal coneixia els experiments de Torricelli i defensava les seves conclusions sobre la pressi de laire que ens envolta. Per demostrar definitivament la validesa daquesta hiptesi, Pascal va dissenyar un experiment senzill per al qual noms necessitaria un barmetre i una muntanya relativament alta. Pascal vivia en aquell moment a Pars, i all no hi havia cap tur que tingus prou altura.

Pascal havia nascut a Clermont-Ferrand, on encara vivia la seva germana amb el seu marit, que portava el cognom de Prier. A uns 10 quilmetres daquesta ciutat seleva el fams volc Puy-de-Dme, amb una altura aproximada duns 1.400 metres. Pascal va comenar a insistir al seu cunyat, Prier, perqu realitzs lexperiment per ell.

LexperimentA causa de la fama que ja tenia Pascal, a Prier se li van unir diferents personalitats de lindret. Prier va repetir tres vegades lexperincia de Torricelli a Clermont-Ferrand. En totes elles, la columna sestabilitzava a uns 762 mm de mercuri. Prier va deixar un dels seus companys vigilant el barmetre mentre, amb la resta de la comitiva, iniciava lascens al Puy-de-Dme. En arribar al cim, va repetir lexperincia.

Al cim del Puy-de-Dme, la columna va baixar ms que als jardins de Clermont-Ferrand. Concretament, mai va passar dels 676 mm de mercuri. Prier va repetir el mesurament cinc vegades ms, cadascuna delles en diferents punts del cim. En totes es va repetir el mateix resultat.

Quan va tornar a la ciutat, va escriure una carta a Blaise Pascal, informant-lo de lxit de lexperiment. En llegir-la a Pars, Pascal va veure reafirmada la seva postura: laire del nostre voltant exerceix una pressi sobre la superfcie i sobre nosaltres mateixos. A ms, lhorror vacui acabava de ser refutat.

La pressi atmosfricaTorricelli i Pascal, al costat daltres, defensaven lexistncia dun gran oce daire en el qual ens movem constantment. El pes daquesta immensa columna daire s la que exer-ceix una pressi sobre la superfcie terrestre i la que explica els resultats de lexperiment amb mercuri. Com que el pes s acumulatiu, com ms avall ens trobem de la massa daire, ms gran ser la pressi exercida sobre nosaltres.

CiNCies De LA NAturALesA | AtmosferA i buit | Versi impresa

AtmosferA i buit | 4

Per tant, si ens situem ms amunt, tindrem menys aire sobre nostre. Si hi ha menys aire, el pes daquest s ms baix, com ms baixa ser, tamb, la pressi que exerceix. Dit duna altra manera: la pressi atmosfrica descendeix amb laltura i aix va ser, exacta-ment, el que va descobrir Prier.

Lexistncia del buit ha estat ms que demostrada des daleshores. De fet, la major part de lUnivers podria ser considerada un immens buit, ja que hi ha regions en les quals quasi no hi ha matria. Els astronautes que van aterrar a la Lluna van travessar regions com aquestes. Si el cosmos est majoritriament buit, aquest no pot avorrir-lo. Lhorror vacui, tot i servir per explicar fenmens quotidians, era erroni.