Evangelista Torricelli: Un océano de aire

En 1643, un matemático toscano selló mercurio en un tubo de vidrio de un metro de largo, lo invirtió en una cubeta y observó cómo la columna descendía hasta detenerse a unos setenta y seis centímetros. El espacio vacío sobre ella no debería haber podido existir, según todas las autoridades desde Aristóteles. Torricelli había creado el primer vacío duradero registrado y había construido, sin pretenderlo del todo, el instrumento que permitiría a la humanidad pesar su propia atmósfera. "Vivimos sumergidos en el fondo de un océano de aire", escribió.

Primeros años

Nació en Roma el 15 de octubre de 1608 en una familia pobre de Faenza: su padre, Gaspare Ruberti, era trabajador textil; su madre era Giacoma Torricelli. El talento del niño superaba los medios de su familia, y fue un tío, Giacomo, monje camaldulense, quien organizó su educación. De 1624 a 1626, Torricelli estudió matemáticas y filosofía en el colegio jesuita, una formación que le proporcionó el aparato clásico que pasaría su carrera desmantelando.

El círculo de Galileo

En 1626 se trasladó a Roma para trabajar bajo las órdenes de Benedetto Castelli, matemático benedictino y antiguo alumno de Galileo, sirviendo inicialmente como su secretario. Permaneció allí hasta 1632 y estudió matemáticas junto a Bonaventura Cavalieri, quien se convirtió en un amigo cercano y cuyo método de los indivisibles Torricelli ampliaría. Galileo se refería cariñosamente a Torricelli, Raffaello Magiotti y Antonio Nardi como su "triunvirato" en Roma.

Tras leer el Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo de Galileo en 1632, Torricelli escribió para declararse copernicano, la única declaración pública de este tipo que hizo, y que precedió en un año a la condena de Galileo por parte del Vaticano. En 1641, Castelli envió el manuscrito de Torricelli sobre el movimiento de proyectiles al anciano en Arcetri. Torricelli pasó los últimos tres meses de la vida de Galileo a su lado, actuando como amanuense y completando el quinto diálogo, que Vincenzo Viviani publicó finalmente en 1674.

Matemático del Gran Duque

Galileo murió el 8 de enero de 1642. Ese mismo año, Torricelli fue nombrado matemático del Gran Duque y ocupó la cátedra de matemáticas en la Universidad de Pisa, sucediendo, en efecto, a la posición científica más expuesta de Italia. En 1644 publicó Opera Geometrica, cuyas soluciones a los problemas de la cicloide establecieron su reputación entre los matemáticos europeos.

El barómetro

El experimento de 1643 surgió de un problema práctico: las bombas de succión no podían elevar el agua más allá de cierta altura. Torricelli razonó que si el aire tenía peso, la atmósfera presionando sobre un depósito abierto sostendría una columna de líquido solo hasta cierta altura. El mercurio, aproximadamente trece veces más denso que el agua, le permitió probar la idea sobre una mesa en lugar de en el pozo de una mina. La columna se estabilizó a unos setenta y seis centímetros, y el espacio sobre ella, el vacío torricelliano, estaba vacío.

Dos revoluciones surgieron de un tubo de vidrio. El vacío, que la física escolástica había declarado imposible, estaba ahora sobre una mesa en Florencia. Y la altura de la columna variaba con las condiciones, lo que significaba que la presión atmosférica podía medirse. La barometría, la altimetría y la predicción meteorológica científica descienden de aquella tarde. Torricelli fue aún más lejos, dando la primera explicación científica de lo que causa el viento: las diferencias de temperatura y densidad en el aire entre una región y otra.

Matemáticas de lo infinito

Sus matemáticas fueron igual de audaces. Avanzó en el método de los indivisibles de Cavalieri, un antepasado directo del cálculo integral. Calculó la envolvente de la familia de trayectorias de proyectiles, la "parábola de seguridad" más allá de la cual ningún disparo puede llegar. Demostró fórmulas de convergencia para series geométricas. Y produjo el objeto que deleitó e inquietó a sus contemporáneos por igual: la trompeta de Torricelli, más tarde llamada Trompeta de Gabriel, una forma con área superficial infinita pero volumen finito. Fue una demostración de que el infinito no se comporta como la intuición insiste, y alimentó directamente los argumentos de los que surgió el cálculo.

La ley de Torricelli y el taller

También estableció la relación ahora llamada ley de Torricelli: el fluido que escapa de una abertura en un recipiente fluye a una velocidad proporcional a la raíz cuadrada de la profundidad del líquido sobre él, reconocido más tarde como un caso particular del principio de Bernoulli, y la base de la hidráulica práctica. Junto a la teoría, fue un artesano excepcional, desarrollando técnicas para pulir pequeñas lentes de vidrio y construyendo telescopios y microscopios de calidad excepcional. Su formulación del principio que rige el centro de gravedad en equilibrio completa a un físico inusualmente completo.

Muerte a los treinta y nueve años

Torricelli murió en Florencia el 25 de octubre de 1647, diez días después de su trigésimo noveno cumpleaños, probablemente de fiebre tifoidea. Cuando sus conferencias se publicaron en 1715, llevaban una inscripción que medía la pérdida con precisión: "Aquí florece otro Galileo".

Por qué importa Torricelli

En apenas cinco años productivos, entregó a la física un instrumento, un vacío, una ley de fluidos y un puñado de resultados en la frontera de lo infinito. El barómetro por sí solo lo aseguraría: convirtió la atmósfera en un objeto medible en lugar de una categoría filosófica, y abrió la línea de investigación que Pascal, Boyle y von Guericke seguirían en la física de los gases. El torr, el cráter lunar, el asteroide y los submarinos de la Armada italiana que llevan su nombre remiten a un niño pobre de Faenza que notó que el aire es pesado.