The history of the barometer (and how it works) - Asaf Bar-Yosef

La storia del barometro (e di come funziona) - Asaf Bar-Yosef

Traduttore: Alessandra Tadiotto Revisore: Alessandro Mannara

Aristotle famously said, "Nature fears of empty space"

Aristotele pronunciò la frase famosa, "La natura ha orrore del vuoto",

quando affermò che il vuoto, l'assenza di materia, non può esistere,

when he claimed that a true vacuum, a space devoid of matter, could not exist

because the surrounding matter would immediately fill it.

perché la materia che vi sta attorno lo riempirebbe immediatamente.

Fortunately, he turned out to be wrong.

Fortunatamente, si scoprì che aveva torto.

A vacuum is a key component of the barometer,

Il vuoto è la componente fondamentale del barometro,

an instrument for measuring air pressure.

uno strumento per misurare la pressione atmosferica.

And because air pressure correlates to temperature

E siccome la pressione atmosferica è collegata alla temperatura,

and rapid shifts in it can contribute to

e rapidi cambiamenti di pressione possono contribuire

hurricanes, tornadoes and other extreme weather events,

alla formazione di uragani, tornado, o altri eventi atmosferici estremi,

a barometer is one of the most essential tools

un barometro è uno degli strumenti essenziali

for weather forecasters and scientists alike.

per meteorologi e scienziati.

How does a barometer work, and how was it invented?

Come funziona un barometro, e come venne inventato?

Well, it took awhile.

Beh, ci volle un po' di tempo.

Because the theory of Aristotle and other ancient philosophers

Siccome la teoria di Aristotele e di altri filosofi antichi

regarding the impossibility of a vacuum seemed to hold true in everyday life,

sull'impossibilità del vuoto sembrava valida,

few seriously thought to question it for nearly 2,000 years --

per quasi 2000 anni pochi provarono seriamente a metterla in discussione

until necessity raised the issue.

fino a quando la necessità non fece sollevare la questione.

In the early 17th century, Italian miners faced a serious problem

Nei primi anni del XVII secolo, dei minatori italiani affrontarono un serio problema

when they found that their pumps could not raise water

quando scoprirono che le loro pompe non riuscivano a pompare acqua

more than 10.3 meters high.

a più di 10,3 metri di altezza.

Some scientists at the time, including one Galileo Galilei,

Alcuni scienziati del tempo, come Galileo Galilei,

proposed that sucking air out of the pipe was what made water rise to replace the void.

proposero di far uscire l'aria dai tubi, per poter far riempire il vuoto dall'acqua.

But that its force was limited and could lift no more than 10.3 meters of water.

Ma una tale forza era limitata e riusciva a sollevare l'acqua solo fino a 10,3 metri.

However, the idea of a vacuum existing at all

Tuttavia, l'ipotesi dell'esistenza del vuoto

was still considered controversial.

era ancora piuttosto controversa.

And the excitement over Galileo's unorthodox theory,

E l'interesse suscitato dalla teoria non ortodossa di Galileo,

led Gasparo Berti to conduct a simple but brilliant experiment

spinse Gasparo Berti a condurre un esperimento semplice ma efficace

to demonstrate that it was possible.

per dimostrare che era possibile.

A long tube was filled with water

Venne riempito un lungo tubo con dell'acqua,

and placed standing in a shallow pool with both ends plugged.

e posizionato verticalmente in una bassa vasca, con le due estremità tappate.

The bottom end of the tube was then opened

L'estremità inferiore del tubo venne poi aperta,

and water poured out into the basin

e l'acqua cominciò a defluire nella vasca,

until the level of the water remaining in the tube was 10.3 meters.

fino a quando il livello dell'acqua all'interno del tubo raggiunse i 10,3 metri.

With a gap remaining at the top, and no air having entered the tube,

Avendo ottenuto uno spazio nella parte superiore del tubo,

e non potendo l'aria entrare nel tubo,

Berti had succeeded in directly creating a stable vacuum.

Berti era riuscito a creare direttamente una vuoto stabile.

But even though the possibility of a vacuum had been demonstrated,

Sebbene fosse stata dimostrata

la possibilità di creare il vuoto,

not everyone was satisfied with Galileo's idea

nessuno appoggiava l'idea di Galieo

that this empty void was exerting some mysterious

secondo cui quel vuoto esercitava una qualche forza misteriosa sull'acqua.

yet finite force on the water.

Evangelista Torricelli, Galileo's young pupil and friend,

Evangelista Torricelli, il giovane allievo e amico di Galileo,

decided to look at the problem from a different angle.

decise di affrontare il problema da un altro punto di vista.

Instead of focusing on the empty space inside the tube,

Invece di concentrarsi sullo spazio vuoto all'interno del tubo,

he asked himself, "What else could be influencing the water?"

si domandò cos'altro potesse influenzare l'acqua.

Because the only thing in contact with the water was the air surrounding the pool,

Siccome l'unica cosa a contatto con l'acqua era l'aria che circondava la vasca,

he believed the pressure from this air could be the only thing preventing

ritenne che la pressione dell'aria fosse la forza che impediva

al livello dell'acqua all'interno del tubo di scendere ulteriormente.

the water level in the tube from dropping further.

He realized that the experiment was not only a tool to create a vacuum,

Capì che l'esperimento non serviva solo per creare il vuoto,

but operated as a balance

ma che agiva da bilancia

between the atmospheric pressure on the water outside the tube

tra la pressione atmosferica esterna al tubo

and the pressure from the water column inside the tube.

e la pressione della colonna d'acqua all'interno del tubo.

The water level in the tube decreases until the two pressures are equal,

Il livello dell'acqua nel tubo diminuisce

fino a quando le due pressioni si equivalgono,

which just happens to be when the water is at 10.3 meters.

cosa che accade quando l'acqua raggiunge i 10,3 metri di altezza.

This idea was not easily accepted,

Questa ipotesi non venne accettata facilmente,

as Galileo and others had traditionally thought

dato che Galileo e altri avevano da sempre ritenuto

that atmospheric air has no weight and exerts no pressure.

che l'aria atmosferica non avesse peso e che non esercitasse alcuna pressione.

Torricelli decided to repeat Berti's experiment

Torricelli decise di ripetere l'esperimento di Berti

with mercury instead of water.

con il mercurio invece che con l'acqua.

Because mercury was denser, it fell farther than the water

Siccome il mercurio era più denso, scendeva di più rispetto all'acqua,

and the mercury column stood only about 76 centimeters tall.

e la colonna di mercurio raggiungeva solo i 76 cm di altezza.

Not only did this allow Torricelli to make the instrument much more compact,

Questo non solo permise a Torricelli di realizzare uno strumento più compatto,

it supported his idea that weight was the deciding factor.

ma sosteneva anche l'idea che il peso era un fattore cruciale.

A variation on the experiment used two tubes with one having a large bubble at the top.

Una variante dell'esperimento utilizzava due tubi, uno con una larga bolla in cima.

If Galileo's interpretation had been correct, the bigger vacuum in the second tube

Se l'interpretazione di Galileo era corretta, lo spazio maggiore nel secondo tubo

should have exerted more suction and lifted the mercury higher.

avrebbe dovuto esercitare una forza maggiore

e sollevare maggiormente il mercurio.

But the level in both tubes was the same.

Ma il livello rimase identico in entrambi i tubi.

The ultimate support for Torricelli's theory came via Blaise Pascal

L'ultimo sostegno alla teoria di Torricelli giunse da Blaise Pascal,

who had such a mercury tube taken up a mountain

il quale portò con sé su una montagna un tubo di mercurio,

and showed that the mercury level dropped

e vide che il livello di mercurio si abbassava

as the atmospheric pressure decreased with altitude.

a mano a mano che la pressione atmosferica diminuiva con l'altitudine.

Mercury barometers based on Torricelli's original model

I barometri al mercurio costruiti secondo il modello originale di Torricelli

remained one of the most common ways to measure atmospheric pressure until 2007

rimasero uno dei metodi più comuni per misurare la pressione atmosferica fino al 2007,

when restrictions on the use of mercury due to its toxicity

quando le restrizioni sull'uso del mercurio dovute alla sua tossicità

led to them no longer being produced in Europe.

ne fecero interrompere la produzione in Europa.

Nevertheless, Torricelli's invention,

Comunque, l'invenzione di Torricelli,

born of the willingness to question long accepted dogmas

nata dalla volontà di verificare certi dogmi da sempre accettati

about vacuums and the weight of air, is an outstanding example

sul vuoto e sul peso dell'aria, è un brillante esempio

of how thinking outside of the box -- or the tube --

di come pensare in maniera alternativa

can have a heavy impact.

possa avere importanti conseguenze.