Evangelista Torricelli: Um oceano de ar

Em 1643, um matemático toscano selou mercúrio num tubo de vidro de um metro de comprimento, virou-o num recipiente e observou a coluna descer até parar a cerca de setenta e seis centímetros. O espaço vazio acima dela não deveria, segundo todas as autoridades desde Aristóteles, ter sido capaz de existir. Torricelli tinha criado o primeiro vácuo duradouro registado e tinha construído, sem querer, o instrumento que permitiria à humanidade pesar a sua própria atmosfera. "Vivemos submersos no fundo de um oceano de ar", escreveu ele.

Primeiros anos

Nasceu em Roma a 15 de outubro de 1608, numa família pobre de Faenza: o seu pai, Gaspare Ruberti, era operário têxtil; a sua mãe era Giacoma Torricelli. O talento do rapaz superava os meios da sua família, e foi um tio, Giacomo, um monge camaldulense, que organizou a sua escolaridade. De 1624 a 1626, Torricelli estudou matemática e filosofia no colégio jesuíta — uma formação que lhe deu o aparelho clássico que passaria a sua carreira a desmantelar.

O círculo de Galileu

Em 1626, mudou-se para Roma para trabalhar sob a direção de Benedetto Castelli, um matemático beneditino e antigo aluno de Galileu, servindo inicialmente como seu secretário. Permaneceu até 1632 e estudou matemática ao lado de Bonaventura Cavalieri, que se tornou um amigo próximo e cujo método dos indivisíveis Torricelli iria alargar. Galileu referia-se carinhosamente a Torricelli, Raffaello Magiotti e Antonio Nardi como o seu "triunvirato" em Roma.

Após ler o Diálogo sobre os Dois Principais Sistemas do Mundo de Galileu em 1632, Torricelli escreveu para se declarar copernicano — a única declaração pública desse tipo que alguma vez fez, e que precedeu a condenação de Galileu pelo Vaticano por um ano. Em 1641, Castelli enviou o manuscrito de Torricelli sobre o movimento de projéteis ao velho homem em Arcetri. Torricelli passou os últimos três meses da vida de Galileu ao seu lado, atuando como amanuense e completando o quinto diálogo, que Vincenzo Viviani publicou finalmente em 1674.

Matemático do Grão-Duque

Galileu morreu a 8 de janeiro de 1642. Mais tarde nesse ano, Torricelli foi nomeado matemático do Grão-Duque e recebeu a cátedra de matemática na Universidade de Pisa — sucedendo, na prática, à posição científica mais exposta em Itália. Em 1644, publicou Opera Geometrica, cujas soluções para problemas da cicloide estabeleceram a sua reputação entre os matemáticos europeus.

O barómetro

A experiência de 1643 surgiu de um problema prático: as bombas de sucção não conseguiam elevar a água para além de uma certa altura. Torricelli raciocinou que, se o ar tivesse peso, a atmosfera a pressionar um reservatório aberto suportaria uma coluna de líquido apenas até certa altura. O mercúrio, cerca de treze vezes mais denso que a água, permitiu-lhe testar a ideia numa bancada em vez de num poço de mina. A coluna estabilizou-se a cerca de setenta e seis centímetros, e o espaço acima dela — o vácuo torricelliano — estava vazio.

Duas revoluções seguiram-se a partir de um tubo de vidro. O vácuo, que a física escolástica tinha declarado impossível, estava agora em cima de uma mesa em Florença. E a altura da coluna variava com as condições, o que significava que a pressão atmosférica podia ser medida. A barometria, a altimetria e a previsão meteorológica científica descendem todas dessa tarde. Torricelli foi ainda mais longe, dando a primeira explicação científica do que causa o vento: diferenças de temperatura e densidade no ar entre uma região e outra.

Matemática do infinito

A sua matemática era igualmente ousada. Avançou o método dos indivisíveis de Cavalieri, um antepassado direto do cálculo integral. Calculou a envolvente da família de trajetórias de projéteis — a "parábola de segurança" para além da qual nenhum disparo pode chegar. Provou fórmulas de convergência para séries geométricas. E produziu o objeto que encantou e perturbou os seus contemporâneos na mesma medida: a trompete de Torricelli, mais tarde chamada Trompete de Gabriel, uma forma com área de superfície infinita mas volume finito. Foi uma demonstração de que o infinito não se comporta da forma que a intuição insiste, e alimentou diretamente os argumentos a partir dos quais o cálculo emergiu.

A lei de Torricelli e a oficina

Estabeleceu também a relação agora chamada lei de Torricelli: o fluido que escapa de uma abertura num recipiente flui a uma velocidade proporcional à raiz quadrada da profundidade do líquido acima dele — mais tarde reconhecido como um caso particular do princípio de Bernoulli, e a base da hidráulica prática. Paralelamente à teoria, era um artesão notável, desenvolvendo técnicas para polir pequenas lentes de vidro e construindo telescópios e microscópios de qualidade excecional. A sua formulação do princípio que rege o centro de gravidade em equilíbrio completa um físico invulgarmente completo.

Morte aos trinta e nove anos

Torricelli morreu em Florença a 25 de outubro de 1647, dez dias após o seu trigésimo nono aniversário, provavelmente de febre tifoide. Quando as suas aulas foram publicadas em 1715, traziam uma inscrição que media a perda com precisão: "Aqui floresce outro Galileu."

Porque é que Torricelli é importante

Em apenas cinco anos produtivos, entregou à física um instrumento, um vácuo, uma lei dos fluidos e um punhado de resultados na fronteira do infinito. O barómetro por si só assegurá-lo-ia: tornou a atmosfera um objeto mensurável em vez de uma categoria filosófica, e abriu a linha de investigação que Pascal, Boyle e von Guericke seguiriam na física dos gases. O torr, a cratera lunar, o asteroide e os submarinos da Marinha italiana que ostentam o seu nome remetem todos para um rapaz pobre de Faenza que reparou que o ar é pesado.