Hutsaz

César Tomé López

Naturak hutsa gorroto du. François Rabelais-ek La vie de Gargantua et de Pantagruel (1532-1564) laneko esaldi horretan trinkotu zuen hutsaren existentzia ezinezkoa izatearen uste osoa. Uste hori nagusi izan zen pentsamenduaren historia osoan XVII. mendera arte, Aristotelesen ildoari jarraiki. Aristotelesek, hain zuzen, bere Fisika liburuko IV. atalean, nahiko luze argudiatu zuen antzinako atomisten aurka, zeinek azpimarratzen baitzuten atomoak huts infinituan mugitzen direla.
hutsaz

1. irudia: Antzinako atomisten ustez, atomoak huts infinituan mugitzen ziren.

Aristotelesek zioen, lehenik, erresistentzia faltak abiadura infinituak sortuko lituzkeela; bigarrenik, hutsaren homogeneotasunak mugimendu naturalaren (bere ustez goi-behe bereizketan oinarritzen zena) existentzia baztertzen zuela; eta hirugarrenik, hutsak mugimendu behartua ere eragozten zuela (behartuak kanpo-eragile bat behar zuen etengabeko propultsiorako). Eskolastikoek ikuspegi horri heldu zioten (plenum), ikuspegi atomistaren aurka (vacuum).

Plenum ikuspegiak indarrean jarraitu zuen XVII. mendearen zati handia igaro arte. Bereziki gailentzekoa da, esate baterako, materia espazioarekin identifikatzen zuen René Descartesen sistema. Hala adierazi zuen Traité du monde et de la lumière idazkian (1632 eta 1633 artean idatzia eta 1664an hilondoan argitaratua, beldur baitzen Galileori bere Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo entseguaren kariaz gertatutakoak jasan beharko ez ote zituen; izan ere Descartesek, Galileok bezala, heliozentrismoa defendatzen zuen). Alabaina, zenbait teologo eskolastikok hutsaren existentziaren aukera ikertu zuten; horien ustez, hutsa agian posiblea zen izar finkoen esferatik haratagoko espazioan, non, agian, baita Jainkoak ere bizilekua izan zezakeen.

XVII. mendean hasi ziren horror vacui esperimentalki arbuiatzen, honako ebidentzia praktiko honetatik abiatuta: meategietan erabiltzen ziren ur-ponpak itxuraz horror vacui printzipioari jarraiki zebiltzan, baina, harrigarriro, garaiera jakin bateraino soilik (hamar bat metroraino), maila altuago batean jada ez baitziren ura ponpatzeko gai; datu hori Galileoren Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti la mecanica e i moti locali (1638) lanean agertzen da. Toskanako Dukearen artisauek aipatutako garaiera 12 metrora igo nahi zuten. Galileoren liburua sakon aztertu ondoren, eta Toskanako artisauekiko kontaktuari esker, Evangelista Torricellik azalpena aurkitu zion fenomenoari. Ondorioa, harrigarria, Michelangelo Ricciri bidalitako gutun bateko esaldi trinko batean laburbildu zuen, 1644ko ekainaren 11n:

Aire-ozeano baten hondoan murgildurik bizi gara.

Torricellik aire atmosferikoaren eta ur-zutabe baten pisuen arteko baliokidetza mekanikoa ezarri zuen, aipatutako muga azaltzeko asmoz. Frogapenerako kristalezko tutu bertikal bat erabili zuen: mutur batean itxita zegoen, bestean irekia; eta mutur irekia merkuriodun ontzi batean murgildu zuen. Ondoan, beste prestaketa berdin-berdin bat, baina merkurioaren ordez ura zuena. Merkurioak ura igotzen zenaren hamalaurena egiten zuen gora tutuan. Saiakuntza horiengatik, Torricelliren omenez, torr izena du, hain zuzen, merkurio-milimetrotan neurtzen duen presio-unitateak (gaur egun gutxi erabiltzen da).

Blaise Pascal-ek, ordea, zalantzan jarri zuen Torricelliren azalpena; izan ere, pentsatu zuen soilik tutuaren mutur itxian sortzen ziren huts-indarraren mugak adierazten zituela. Torricelliren saiakuntza baino lau urte geroago, Pascalek zenbait esperimentu abiarazi zituen, Torricelliren gailua (egun barometro deituko genukeena) hainbat likido desberdinekin erabilita. Esperimentuetan, 14 metroko altuerara iristen ziren kristalezko tutuak erabiltzera ere heldu zen (Rouen hirian ezagun asko izateko zortea zuen, eta bertan kokatzen zen garai hartan teknologikoki aurreratuenen artean zegoen beirazko produktuen lantegietako bat). Saiakuntza erabakigarriena 1648ko irailaren 19an jazo zen, Florin Pérer, Pascalen arreba nagusiaren (Gilberte-ren) senarra, Puy de Dôme-ra igo eta hiru altitude desberdinetan merkurio-zutabearen neurriak hartu zituenean. Sumendian zenbat eta gorago igo, orduan eta gutxiago igotzen zen merkurio-zutabea. Pascalek berriz egin zuen saiakuntza bera Parisen: 50 metroko altuerako Saint Jacques de la Boucherie kanpandorrera igotzean, merkurioa bi lerro jaisten zela ikusi zuen.

Pascal sinetsirik gelditu zen atmosferaren pisuak eragiten zuela, eta ez barometro barruko hutsaren pisuak, barometroetan merkurioak gora egitea eta ura meategietako ponpetan igotzea. Ulertzekoa da, beraz, pascala izatea, hain justu, presio-unitatea nazioarteko sisteman.

Egun, presio atmosferiko izendatzen dugunaren frogapen are ikusgarriagoa eskaini zuen denbora gutxiren buruan Magdeburgoko alkateak, Otto von Guericke-k. Horretarako, bere aire-ponpa berria erabili zuen, pistoi bidezko balbuladun zurrupatze-ponpa bat, ganbera itxietako airea xurga zezakeena, eta, hortaz, hutsa sortu. 1657an, von Guerickek kobrezko bi esferaerdi elkarren ondoan ipiniaz esfera bat osatu zuen, eta haien barrutik airea atera zuen ponpa erabiliz; gero, frogatu zuen bi zaldi-ilara ez zirela gauza soilik ukipenez itsatsiriko esferaerdiak banatzeko.

Hutsaz Boylen airezko bonba

2. irudia: Robert Boyle (1627-1691) fisikari eta kimikari irlandarra, ospetsua izan zen gas idealen legeak aurkitzeagatik. Horrez gain, Galileoren termometroa eta Otto von Guerickeen bonba pneumatikoa hobetu zituen.

Robert Boyle-k, Robert Hooke bere laguntzailearekin batera, aire-ponpa garatu zuen ikerketa zientifikorako, hutsa sortzeko metodo sendo gisa. Hartarako diseinaturiko kristalezko globo baten barruan, hutsa egin zuen, eta frogatu zuen ponpak globotik airea atera ahala, barruan jarritako barometroaren merkurio-zutabeak behera egiten zuela, merkurio-ontziaren behealdearen arrasean geratzeraino. Era berean, Boylek erakutsi zuen kandelaren sugarra edo katuaren bizia hutsarekin bateraezinak zirela; ez, ordea, fenomeno elektrikoak eta magnetikoak, zeinek itxuraz, hutsa existitu ala ez, berdin jokatzen baitzuten. Boyleren emaitzak bere lehen argitalpen zientifikoan bildu ziren: New experiments physico-mechanicall touching the spring of air (1660).

XVII. mende bukaeran, beraz, hutsaren existentzia ukaezina zen. Dena dela, hutsaren existentzia berretsi orduko, fisikariek berehala bete zuten gauzekin; eta, horregatik, hutsa ez da ezereza. XVIII.eko elektrizitatearen, argiaren eta magnetismoaren fluido neurtezinek bertan aurkitu zuten egoitza, XIX.eko eterrak eta eremu elektromagnetikoek bezalaxe. Are XX. mende hasieran eterra baztertua zela zirudienean ere, masa eta energia itzulipurdi paradoxiko batean baliokidetzeak berriro ere hutsean materia sartzea eragin zuen. Hori gutxi balitz, fisika kuantikoak haren konplexutasuna areagotzen lagundu zuen, hutsa eremuz, zulo elektronikoz eta partikula mamuz beteaz.

——————————————–

Egileaz: Cesár Tomé López (@EDocet) zientzia dibulgatzailea da eta Mapping Ignorance eta Cuaderno de Cultura Cientifica blogen editorea.

Itzulpena: Lamia Filali-Mouncef Lazkano

Hizkuntza-begiralea: Gidor Bilbao

——————————————–

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>