Il barometro, è stato inventato trecento anni fa e il lavoro in connessione con questa invenzione è molto interessante.
Sembra che a Galileo Galilei, filosofo e matematico italiano (nato nel 1564 – morto nel 1642), sia stato chiesto verso la fine della sua vita di spiegare perché l’acqua non poteva essere sollevata in una pompa aspirante più di 9,8 m.
Fu portato a credere che l’odio naturale per il vuoto non superasse la pressione di una colonna d’acqua alta 9,8 m, ma in seguito escogitò un esperimento per accertare la potenza del vuoto.
Il suo apparato, che era posto in posizione capovolta, consisteva in un tubo dall’interno molto liscio, nel quale era strettamente inserito un pistone. I pesi sono stati applicati a questo pistone per vedere quanta trazione era necessaria per abbassare il pistone.
Prima della sua morte raccomandò al suo allievo (Evangelista Torricelli) di continuare questi esperimenti. Il suo esperimento decisivo fu quello di determinare la lunghezza di una colonna di mercurio che era stata sostenuta dalla stessa causa di quella che sosteneva la colonna d’acqua.
Poiché il peso del mercurio è circa quattordici volte maggiore di quello dell’acqua, argomentò che l’altezza dei due dovrebbe essere proporzionale al loro peso.
Prese un tubo di vetro di tre piedi, lo tagliò a metà per il lungo e lo riempì di mercurio. Mettendo il dito sull’estremità aperta, capovolse questo tubo in una ciotolina, anch’essa contenente mercurio, e quando si tolse la suoneria, trovò che il mercurio sprofondava nel tubo fino a che il suo livello nel tubo era distante circa 74 cm dal livello del mercurio nella ciotola.
Torricelli continuò i suoi esperimenti e scoprì che il livello del mercurio nel tubo oscillava al variare del tempo. Le sue osservazioni su questo fenomeno furono pubblicate già nel 1645.
Morì a Firenze, in Italia, il 25 ottobre 1647, prima che la sua grande scoperta fosse completamente completata.
Blaise Pascal, uno scrittore francese, era interessato alla scoperta di Torrecellis in questo momento. Suo padre lo mandò a Parigi per studiare lingue. Ma la sua mente era attratta dalla matematica e all’età di 12 anni era noto per aver raggiunto la 32a proposizione di Euclide. Suo padre, scoprendo questo, decise di dargli un’educazione matematica. Ben presto divenne associato alle società scientifiche e sbalordiva i più dotti per la sua conoscenza dei problemi matematici.
Inventò la prima macchina calcolatrice a 16 anni, ma nella pratica non fu mai utilizzata. Aveva anche completato la prima sedia a carriola, una specie di carriola, e la pressa idraulica.
A 25 anni iniziò i suoi esperimenti barometrici e confermò le scoperte di Galileo, Torricelli e altri, riguardo al peso dell’aria e alla sua elasticità. Gli venne in mente che se la pressione atmosferica supportava il mercurio nel tubo, come mostrato nell’esperimento di Torricellis, l’altezza della colonna di mercurio nel tubo doveva aumentare o diminuire se la pressione aumentava o diminuiva.
Prese le sue idee con Perier , suo cognato, che viveva vicino all’alta montagna conica di Puy-de-Dome, e chiese di testare la sua teoria su questa montagna.
Ciò non fu compiuto fino all’autunno del 1648. Perier fece due tubi, li riempì di mercurio e li osservò, lasciandone uno nel suo giardino a Clermont, con un’altezza del mercurio nei tubi di 26 pollici francesi e 3 % di linee.
Ne lasciò uno da guardare mentre era via e portò l’altro al Puy-de-Dome. In vetta, il mercurio era sceso a 58 cm e 2 linea. Tornò a Clermont e notò che il mercurio aveva continuato a salire a quote più basse.
Questa è stata la prima volta che sono state effettuate osservazioni della pressione atmosferica in relazione alle elevazioni.
Soddisfatto del suo successo e fiducioso che le idee di Pascal si fossero dimostrate corrette, ripeté l’esperimento, recandosi sulla torre più alta di Clermont. Comunicò i risultati dei suoi esperimenti a Blaise Pascal, che fece lui stesso osservazioni simili, sia da una casa alta che da un campanile a Parigi.
Era così soddisfatto dei risultati che ha suggerito questo metodo per determinare l’altezza di ogni luogo. Nacque così il barometro che fece il suo percorso in tutto il mondo civile.
Da questo strumento primitivo, ma originale, trecento anni fa, gli scienziati hanno creato oggi lo strumento migliore. Tuttavia, lo strumento moderno non è altro che il tubo originale capovolto in una tazza di mercurio con molte raffinatezze.
I modelli e gli stili sono stati molti, il modello più ingegnoso e comune è quello azionato da un tubo di mercurio incastonato nella parte posteriore di una cornice a forma di banjo, su cui è montato un quadrante diviso in pollici, recante le leggende molto familiari ma grossolanamente imprecise Tempestoso, bel tempo e bel tempo, su cui viaggia una mano indicatrice.
Nel 1798 M. Compte, professore di aerostatica nella scuola di Meudon vicino a Parigi, inventò una cassa metallica a vuoto, simile a un orologio, a tenuta d’aria, il cui coperchio, sostenuto da molle interne, si alza e si abbassa a pressioni variabili. Questo è stato senza dubbio il primo aneroide (composto greco senza barometro dei fluidi) ed è stato creato perché ha osservato che i barometri a mercurio erano soggetti a violente oscillazioni durante le sue risalite in mongolfiera.
Vidi ha fatto un altro caso. Vidi ha costruito una scatola con ondulazioni in alto e in basso per renderla più flessibile. Quando l’aria è stata prelevata da questa scatola, è naturalmente collassata al centro.
Questo, una volta completato, ha reso uno strumento molto portatile e subito è diventato popolare. Sembra essere stato ulteriormente sviluppato dai produttori inglesi e il risultato è che oggi vengono realizzati barometri aneroidi costruiti in modo tale da mostrare variazioni di pressione di appena 1-1000 di pollice.
Molte persone si sono chieste come fanno a sapere se un luogo specifico si trova a una certa altezza sul livello del mare. Ciò ha portato a molte speculazioni e congetture. Uno scrittore ha sentito il commento: “Di certo non possono usare i nastri”.
È stato fondamentale inventare lo strumento aneroide in quanto non sarebbe stato possibile trasportare un barometro a mercurio di grandi dimensioni (almeno 86 cm) che è allo stesso tempo pesante e scomodo.
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