L'esperimento di Torricelli: una rivoluzione nella comprensione dell'aria e del vuoto

La domanda di Torricelli

L’esperimento di Torricelli nasce da una domanda molto concreta, quasi banale: ma l’aria pesa oppure no?

Il signorino Torricelli era uno scienziato italiano del Seicento, allievo di Galileo. All’epoca si pensava tutti insieme che l’aria non avesse peso, o comunque che non potesse esercitare una vera pressione. C’era anche questa idea che la natura “avesse paura del vuoto” (il famoso horror vacui), quindi si credeva che il vuoto non potesse esistere. Torricelli invece non era molto convinto e decise di fare un esperimento semplice ma geniale.

Il vuoto di Torricelli

Prese un tubo di vetro lungo circa un metro, chiuso da una parte, e lo riempì completamente di mercurio. Il mercurio non è acqua: è un metallo liquido molto pesante. Poi tappò l’estremità aperta con un dito, capovolse il tubo e lo immerse in una bacinella piena di mercurio. A quel punto tolse il dito. Quello che successe fu strano per l’epoca: il mercurio nel tubo scese un po’, ma non uscì tutto. Si fermò a un’altezza di circa 76 centimetri, lasciando sopra uno spazio vuoto.

Quello spazio vuoto era il famoso “vuoto di Torricelli”. E già questa era una rivoluzione, perché dimostrava che il vuoto poteva esistere davvero. Non c’era aria lì dentro, né altro. Solo vuoto. Ma la cosa ancora più importante era capire perché il mercurio non scendeva del tutto.

La pressione atmosferica

Torricelli capì che il mercurio restava sollevato perché l’aria esercita una pressione sulla superficie del mercurio nella bacinella. In pratica, l’aria schiaccia il mercurio dal basso e lo spinge dentro il tubo. Il mercurio nel tubo pesa, quindi tende a scendere, ma la pressione dell’aria riesce a sostenerlo fino a quell’altezza precisa. Quando il peso della colonna di mercurio e la pressione dell’aria si bilanciano, tutto resta fermo.

Questo esperimento dimostrava due cose fondamentali: che l’aria ha peso e che esercita una pressione, chiamata pressione atmosferica. Più aria c’è sopra di noi, più pressione sentiamo. È per questo che salendo in montagna la pressione diminuisce, e infatti il mercurio nel tubo scenderebbe un po’ di più. Torricelli, senza saperlo, aveva inventato anche il primo barometro.

L'importanza del mercurio

L’esperimento funziona proprio perché si usa il mercurio. Se si usasse l’acqua, il tubo dovrebbe essere alto più di dieci metri, una cosa decisamente scomoda da fare in casa o in laboratorio. Il mercurio invece è così denso che bastano quei 76 cm circa.
L’esperimento di Torricelli ci serv a scuola non solo per quello che dimostra, ma per come nasce: da una domanda semplice e da un’idea intelligente. Con pochi strumenti e tanta testa, Torricelli ha cambiato il modo di vedere l’aria e il vuoto. Ed è uno di quegli esperimenti che ti fa capire che la fisica non è solo formule, ma osservare bene la realtà e farsi le domande giuste, anche quelle che sembrano stupide.