Los hemisferios de Magdeburgo son un par de grandes hemisferios de cobre con bordes acoplados que se utilizaron en un famoso experimento de 1654 para demostrar el poder de la presión atmosférica . Cuando se sellaron las llantas con grasa y se bombeó el aire, la esfera contenía un vacío y no podía ser destrozada por yuntas de caballos. Una vez que se abrió la válvula, el aire entró y los hemisferios se separaron fácilmente. Los hemisferios de Magdeburgo fueron inventados por el científico alemán y alcalde de Magdeburgo , [1] Otto von Guericke , para demostrar la bomba de aire que había inventado y el concepto de presión atmosférica.
Las especulaciones variaron sobre el contenido de la esfera. Muchos pensaron que simplemente estaba vacío, mientras que otros argumentaron que el vacío contenía aire o alguna sustancia aérea más fina extraída del mercurio. El sonido no se transmitía a través de la esfera, lo que indica que necesitaba un medio para ser escuchado, mientras que la luz no. [2]
El primer vacío artificial fue producido unos años antes por Evangelista Torricelli e inspiró a Guericke a diseñar la primera bomba de vacío del mundo , que constaba de un pistón y un cilindro con válvulas de mariposa unidireccionales. Los hemisferios se hicieron populares en las conferencias de física como ilustración de la fuerza de la presión del aire y todavía se utilizan en la educación. Los hemisferios originales se exhiben en el Deutsches Museum de Múnich .
Más allá de su importancia científica, el experimento sirvió para comprobar la recuperación de la ciudad de Magdeburgo, que sólo dos décadas antes había sufrido el Saco de Magdeburgo -considerado la peor atrocidad de la Guerra de los Treinta Años- , cuando 20.000 de sus habitantes fueron masacrados. y sólo quedaban 4.000 al final de la guerra en 1648. Von Guericke estaba preocupado por ambos aspectos del experimento, en su doble calidad de científico destacado y de alcalde que trabajó incansablemente para restaurar la riqueza de la ciudad.
Los hemisferios de Magdeburgo, de alrededor de 50 cm (20 pulgadas) de diámetro, [3] [4] [5] [6] fueron diseñados para demostrar la bomba de vacío que había inventado Guericke. Uno de ellos tenía una conexión de tubo para conectar la bomba, con una válvula para cerrarla. Cuando se succionaba el aire del interior de los hemisferios y se cerraba la válvula, se podía separar la manguera de la bomba y la presión del aire de la atmósfera circundante los mantenía firmemente unidos .
La fuerza que mantenía unidos los hemisferios era igual al área delimitada por la unión entre los hemisferios, un círculo con un diámetro de 50 cm, multiplicada por la diferencia de presión del aire entre el interior y el exterior. No está claro qué tan fuerte fue capaz de alcanzar la bomba de Guericke, pero si pudiera evacuar todo el aire del interior, los hemisferios se habrían mantenido unidos con una fuerza de alrededor de 20 kilonewtons (4500 lbf ; 2,2 toneladas cortas). -fuerza ), [7] [8] equivalente a levantar un coche o un pequeño elefante ; una dramática demostración de la presión de la atmósfera .
La manifestación de Guericke se llevó a cabo el 8 de mayo de 1654 [9] [10] frente a la Dieta Imperial y el emperador Fernando III en Ratisbona . [11] Treinta caballos, en dos equipos de quince, no pudieron separar los hemisferios hasta que se abrió la válvula para igualar la presión del aire. En 1656 repitió la demostración con dieciséis caballos (dos yuntas de ocho) en su ciudad natal de Magdeburgo , de la que era alcalde. También tomó las dos esferas, colgó los dos hemisferios de un soporte y sacó el aire del interior. Luego ató pesas a las esferas, pero las esferas no se movían. Gaspar Schott fue el primero en describir el experimento en forma impresa en su Mechanica Hydraulico-Pneumatica (1657). En 1663 (o, según algunas fuentes, en 1661) se hizo la misma demostración en Berlín ante Federico Guillermo, elector de Brandeburgo, con veinticuatro caballos.
El experimento se convirtió en una forma popular de ilustrar los principios de la presión del aire , y se hicieron muchas copias más pequeñas de los hemisferios, que se utilizan hasta el día de hoy en las clases de ciencias. La Sociedad Otto von Guericke realiza recreaciones del experimento de von Guericke de 1654 en lugares de todo el mundo. El 18 de marzo de 2000, Barometer World realizó una demostración con dieciséis caballos en Great Torrington .
El experimento ha sido conmemorado en al menos dos sellos alemanes.
Después de conocer la bomba de Guericke a través del libro de Schott, Robert Boyle trabajó con Robert Hooke para diseñar y construir una bomba de aire mejorada. A partir de esto, a través de diversos experimentos, formularon lo que se llama ley de Boyle , que establece que el volumen de un cuerpo de un gas ideal es inversamente proporcional a su presión. Mucho más tarde, en 1834, se formuló la ley de los gases ideales .
Hemisferios de Magdeburgo.
