I. EL PRINCIPIO DEL VAC�O

LOS fil�sofos griegos consideraban que el vac�o significaba falto de contenido y esto fue un obst�culo para el entendimiento de los principios tecnol�gicos b�sicos del mismo.

Fue hasta mediados del siglo XVII cuando el italiano Gasparo Berti realiz� el primer experimento con el vac�o (1640). Motivado por un inter�s en dise�ar un experimento para el estudio de los sifones, Berti pretend�a aclarar el fen�meno como una manifestaci�n de diferencia de presi�n de aire en la atm�sfera. Cre� lo que constituye, primordialmente, un bar�metro de agua, el cual result� capaz de producir vac�o (Figura I.1).

Figura I.1. Equipo que utiliz� Berti para producir por primera vez vac�o, alrededor de 1640.

Al analizar el informe experimental de Berti, Evangelista Torricelli capt� con claridad el concepto de presi�n de aire, por lo que dise��, en 1644, un dispositivo para demostrar los cambios de presi�n en el aire. Construy� un bar�metro que en lugar de agua empleaba mercurio, y de esta manera, sin propon�rselo, comprob� la existencia del vac�o (Figura I.2).

El bar�metro de Torricelli constaba de un recipiente y un tubo lleno de mercurio (Hg) cerrado en uno de sus extremos. Al invertir el tubo dentro del recipiente se formaba vac�o en la parte superior del tubo. Esto era algo dif�cil de entender en su �poca, por lo que se intent� explicarlo diciendo que esa regi�n del tubo conten�a vapor de mercurio, argumento poco aceptable ya que el nivel de mercurio en el tubo era independiente del volumen del mismo utilizado en el experimento.

La aceptaci�n del concepto de vac�o se dio cuando en 1648, Blas Pascal, cu�ado de Torricelli, subi� un bar�metro con 4 kg de mercurio a una monta�a a 1 000 m sobre el nivel del mar. Sorprendentemente, cuando el bar�metro estaba en la cima, el nivel de la columna de Hg en el tubo era mucho menor que al pie de la monta�a. Analicemos lo sucedido.

Torricelli aseguraba la existencia de la presi�n de aire y dec�a que debido a ella el nivel de Hg en el recipiente no descend�a, lo cual hac�a que el tama�o de la columna de mercurio permaneciera constante dentro del tubo. As� pues, al disminuir la presi�n del aire en la cima de la monta�a, el nivel de Hg en el recipiente subi� y en la columna dentro del tubo baj� inmediatamente (se vaci� de manera parcial) (Figura I.2).

Figura I.2. Bar�metro construido por Torricelli en 1644.

El paso final que dio Torricelli fue la construcci�n de un bar�metro de mercurio que conten�a en la parte vac�a del tubo, otro bar�metro para medir la presi�n de aire en esa regi�n. Se hicieron muchas mediciones y el resultado fue que no hab�a una columna de Hg en el tubo del bar�metro peque�o porque no se ten�a presi�n de aire. Esto aclar� que no exist�a vapor de mercurio en la parte vac�a del tubo. As�, se puso en evidencia la presi�n del aire y, lo m�s importante, la producci�n y existencia del vac�o.