Il·lustració: Hugo Salais
Recorde els meus primers dies en un centre d’investigació experimental estranger. Exuberància d’instrumentació, ubic personal tècnic de suport, investigadores amb claus Allen en mà. I el meu xoc amb el buit. La cadena de bombament amb les bombes rotatòries, les turbomoleculars i les d’ultrabuit, per a aconseguir pressions ínfimes, milions de vegades menors que la de l’atmosfera, dins de cambres i tubs connectats amb o-rings. Una es passa tota la carrera resolent exercicis en què «suposarem que ens trobem en el buit», sense imaginar que tardarà hores o dies a trobar la junta o el caragol pels quals entra una mica d’aire i que paralitzen l’experiment.
Tot va començar amb Otto von Guericke al voltant de 1650: la seua invenció de la bomba de buit i els experiments amb què va establir la força necessària per a obrir una mena d’olla de l’interior de la qual havia extret quasi tot l’aire. La famosa demostració pública realitzada a Magdeburg, reproduïda en un cèlebre gravat, va ser una de les primeres posades en escena en gran de la ciència. Va unir dos hemisferis de bronze d’uns 50 cm de diàmetre, va realitzar el buit en el seu interior i quatre parells de cavalls que tiraven en sentits oposats per cada costat no van aconseguir separar-los. Dos hemisferis originals encara s’exposen, quasi com a relíquia, al Deutsches Museum de Munic. Per acadèmies i salons científics, universitats o centres educatius van circular (encara avui dia hi circulen) centenars d’hemisferis amb mànecs, perquè dues persones intentaren separar-los. Es veuen en el famós llenç de Joseph Wright de Derby, que reprodueix qüestionables «experiments amb un ocell en una bomba d’aire», encara de moda en el segle XVIII. El ressò de l’experiència de Von Guericke ha arribat quasi fins als nostres dies fins i tot com a logo comercial: el d’una famosa marca de vaquers les costures dels quals, com els hemisferis, no se separen, encara que n’estiren uns quants cavalls.
I és que la cosa s’ho val. Qui també va ser alcalde de Magdeburg va comprovar que el buit era possible. Ell ja sospitava que en l’espai entre els planetes no hi devia haver aire: les seues revolucions constants indicaven absència de fricció. I va contribuir a bandejar el presumpte horror vacui de la naturalesa. Com deia Torricelli, vivim al fons d’un oceà d’aire que pressiona en totes direccions. Ni més ni menys que 1 quilo de pes per centímetre quadrat (la superfície del meu polze). L’aire que hi ha dins i fora de l’esfera exerceix la mateixa força sobre les seues superfícies, però en sentits oposats: aquestes es compensen i res impedeix separar els hemisferis. Però en ajuntar-los i extraure l’aire interior, actua només la força de l’aire exterior: és just aquesta força (1 kgf / cm2) la que hem d’aplicar estirant per a separar-los. I és que reproduïm l’experiència d’Otto von Guericke cada vegada que pengem la tovallola d’un ganxo de ventosa adherit a la paret.
Anys després de les meues primeres experiències amb el buit, vaig presenciar en 2003 una demostració dels hemisferis de Magdeburg al Museu de la Ciència i de la Tècnica de Terrassa. L’emoció del públic aplegat al pati es podia palpar, mentre uns actors vestits d’època enganxaven l’esfera entre els arreus de quatre cavalls per costat. Però, ai!, cada època ha de bregar amb els seus propis problemes. En el segle XVII era difícil aconseguir i mantindre un buit parcial, cosa que li va valdre a Otto Guericke el von del seu cognom. En el XXI, el repte és aconseguir en laboratori un ultrabuit com ell mai va poder somiar. I també trobar cavalls de tir capaços d’arrancar al mateix temps i en sentits oposats sobre un terra de llamborda.
Atreveix-te:
a) Col·loca un regle d’uns 40 cm sobre una taula, de manera que isca 15 cm fora de la vora com un trampolí. Recolza un llibre sobre aquest extrem: el llibre i el regle cauen. Ara cobreix la part recolzada del regle amb un full de periòdic, aplanant-lo bé i repetim: el llibre cau, però què succeeix amb el regle?
b) Acobla hermèticament al tub de l’aspirador una botella d’aigua de plàstic. Encén l’aspirador uns segons. Què succeeix?
c) Adhereix entre si dos ganxos de paret amb ventosa, de material flexible. Subjecta un dels ganxos (amb fil i clau, amb la mà…) i penja coses en l’altre (un sac de creïlles, per exemple). Aconsegueixes separar-los? Prova d’estirar en sentits oposats amb les dues mans. Si el radi de les ventoses és de 2 cm, la seua àrea circular serà de quasi 13 cm², es necessitarà una força d’uns 12 kgf ≈ 120 Newton perquè se separen (sempre queda una mica d’aire dins).
Continua experimentant amb la demo 4 de la «Col·lecció de Demostracions de Física» de la Universitat de València. http://go.uv.es/ferrerch/hemisferios
