Bagliori nel vuoto

Estratto dal progetto realizzato nel 2002 per conto del Museo di Storia della Fisica dell'Università degli Studi di Padova, relativo alla mostra "bagliori nel vuoto".

L'esperimento di Berti, 1640

Gasparo Berti fissò al proprio palazzo un tubo di piombo di circa 12 metri sormontato da un globo di vetro. Versando dell’acqua dall’alto, riempì completamente il tubo e il recipiente sferico. Chiuse allora ermeticamente il tappo superiore e aprì il rubinetto inferiore: l’acqua defluì, fermandosi però nel tubo a un’altezza di circa 10 metri. Questo avvenne, in quanto vi era a quel punto equilibrio fra il peso della colonna d’acqua e la pressione che l’atmosfera esercita sull’acqua del catino. Sopra la colonna d’acqua, era rimasto il vuoto. Aprendo il tappo superiore, l’aria entrava con fragore nel recipiente, e l’acqua defluiva tutta nel recipiente sottostante. La spiegazione di ciò, era perché la pressione atmosferica agiva a quel punto anche sopra la colonna d’acqua e questa perciò cadeva per il proprio peso.

L'esperimento di Torricelli, 1644

Si riempiono di mercurio due tubi di forma diversa e, tenendoli chiusi, li si rovesciano in una bacinella di mercurio. Quando i tubi vengono aperti, si vede il mercurio scendere, stabilizzandosi in entrambi a un’altezza di circa 76 cm. Nello spazio al di sopra del mercurio si è creato il vuoto.
Torricelli nel 1644 interpretò l’esperimento con straordinaria lucidità e intuì che tale dispositivo poteva servire proprio a “misurare” il valore della pressione atmosferica: nasce un nuovo fondamentale strumento, il barometro.

Pompa pneumatica a due cilindri, XVIII secolo

I due pistoni, messi in movimento mediante la manovella, aspirano a turno l’aria del recipiente "E" attraverso il tubo "D" e la espellono nell’atmosfera.

Pompa pneumatica a mercurio, 1858

La pompa a mercurio ideata da Geissler, resa pubblica nel 1858, era una pompa senza pistoni, in cui si otteneva il vuoto mediante il ripetuto abbassarsi ed alzarsi di una colonna di mercurio, in stretta analogia con l'esperimento originale di Torricelli. Costituita da due recipienti di vetro, di cui uno mobile e uno fisso, all'interno del quale si creava di volta in volta il vuoto, la pompa conobbe diversi perfezionamenti e numerose varianti. Si poteva ottenere con questa pompa un ottimo grado di vuoto per l'epoca, dell'ordine di 0,1 mm di mercurio.

Generatore elettrostatico a cilindro, XVIII secolo

1 - Strofinando il vetro contro il cuscino, il vetro si carica positivamente.
2 - Quando le cariche positive del vetro si avvicinano alla punta del collettore, respingono le cariche positive del collettore e attirano cariche negative.
3 - Le cariche negative dalla punta del collettore fluiscono sul vetro e vi è ricomposizione con le cariche positive del vetro, da cui neutralità della metà inferiore del cilindro, che si ricarica poi per strofinio contro i cuscini.
4 - Sempre più cariche positive si accumulano all’estremità del collettore opposta al cilindro e, quando la carica è sufficiente, si può trarre una scintilla. E poi altre, man mano che le cariche si accumulano.

Elettroforo - Alessandro Volta, 1775

Si caricava la resina negativamente strofinandola con una pelliccia di animale e vi si poggiava poi sopra il disco d'ottone. Per induzione elettrostatica, il disco si caricava positivamente mentre la resina non perdeva nulla della propria carica. Si poteva quindi ricaricare il disco un gran numero di volte. Alessandro Volta, che ideò questo strumento nel 1775, lo definì "elettroforo perpetuo". In realtà vi è comunque dispersione della carica della resina nell'atmosfera e le possibilità di ricarica non sono infinite.