Obras de Feijoo Teatro crítico universal Tomo segundo

Benito Jerónimo Feijoo • Teatro crítico universal • Tomo segundo • Discurso XI

Peso del aire

§. I

1. Las experiencias conque los Filósofos de tiempo inmemorial probaban (a su parecer demostrativamente) ser imposible espacio vacío de todo cuerpo en el Universo, examinadas mejor, se halló no probaban eso, sí otra cosa muy diferente; conviene a saber, la pesantez y fuerza elástica del aire. Los primeros que descubrieron al mundo este secreto fueron los dos célebres matemáticos florentinos, maestro y discípulo, Galileo y Torrizeli. Después de estos, otros muchos, variando y combinando de diversos modos aquellas experiencias, hallaron siempre [242] tan uniformemente correspondientes los efectos a la causa referida, que ya hoy en las Naciones pasa esta por materia demostrada entre los Filósofos de todas las Escuelas; habiéndose rendido a la fuerza de la evidencia aún los Aristotélicos más tenaces. Pero porque esta doctrina aún es peregrina en España, donde la pasión de los Naturales por las antiguas máximas hace más impenetrable este país a los nuevos descubrimientos en las ciencias, que toda la aspereza de los Pirineos a las escuadras enemigas; la explicaré ahora con la mayor claridad que pueda.

2. La experiencia principal en que fundaban los antiguos Filósofos la repugnancia del vacío, es bien sabida. Llénese de agua, u de otro licor cualquiera, un tubo cerrado por uno de los dos extremos, y vuelto abajo el extremo abierto, se verá que el agua no cae: antes, contra lo que pide su natural gravedad, queda suspensa, ocupando la concavidad del tubo. Esto parecería no poder atribuirse a otra cosa sino a que en aquel tiempo que tardaría en despeñarse el agua, necesariamente había de estar vacía de todo cuerpo la concavidad del tubo, no pudiendo entrar el aire, ni por la boca del tubo; pues le estorba la agua, ni por otra alguna parte, suponiéndose por todas las demás cerrado. De aquí inferían ser sumo el horror que tienen la naturaleza al vacío, pues fuerza a la agua a que contra su natural propensión al descenso, se mantenga suspensa para estorbarle.

3. Confirman esto, porque abriendo la parte superior del tubo, como se hace con la bomba, al punto cae la agua: luego es porque entrando entonces el aire, se evita el vacío; y por consiguiente sólo el miedo al vacío, o la ansia de estorbarle, la tenía antes suspendida. Aún más claro parece que se ve el conato de la naturaleza a impedir el vacío en el ascenso que hace el agua en la jeringa, o bomba, al paso que se retira el émbolo, que llenaba su hueco.

4. Lo mismo infieren de la experiencia de dos cuerpos planos, y lisos, contiguos según las superficies planas, los [243] cuales piden una casi inmensa fuerza para separarse, de modo que las dos superficies planas queden enfrente una de otra; lo cual discurren sucede así, porque no pudiendo el aire entrar en un instante a ocupar el espacio que quedaría entre los dos cuerpos, necesariamente se daría allí vacío por algún breve tiempo.

Nota

5. A aquel cuerpo de figura cilíndrica, que llena la concavidad de la bomba, y que con su extracción hace subir el agua, llaman los Latinos Embolus, voz que tomaron de los Griegos, y los Franceses Pistón. Yo uso de la voz Émbolo, porque no sé que la tenga propia en nuestro Idioma.

§. II

6. Sabiamente notó el Padre Dechales una gravísima inadvertencia de los que atribuyen el ascenso del agua al cuidado de la naturaleza en impedir el vacío; la cual consiste en que descuidando de la causa eficiente, que es la principal en la consideración física, sólo señalan la final. Demos que el agua sube por impedir el vacío. Ese es el fin del movimiento. ¿Pero cuál es el agente que mueve la agua? No ella a sí misma; porque todo lo que se mueve, es movido por otro. Fuera de que esto sería suponer agente intencional a la agua, que conociendo el riego que al Universo amenaza en el vacío, solícita se mueve a precaverle. Recurrir al solitario influjo de la causa primera es escapatoria condenada en buena Filosofía. Muy defectuoso hubiera Dios criado el Universo, si no hubiese fuerzas en toda la naturaleza para remediar, o precaver el daño que le puede hacer un agente determinado. Acudir a las causas segundas universales, Cielos, y Astros, es caer en el mismo inconveniente. Fuera de que los Astros no están atisbando a las contingencias de acá abajo para acomodar a ellas sus influjos. Del mismo modo se han de mover, y lo mismo han de influir, que yo me ponga a travesear con una jeringa en un barreñon de agua, o que me [244] esté quieto. Constantes, y arreglados tienen sus movimientos, sin dependencia de cuanto acá abajo puede alterar el libre albedrío de los hombres. Decir que la naturaleza es quien mueve la agua, es decir nada. La naturaleza, tomada en común, es ente nominal, concepto metafísico, o idea Platónica. Las razones comunes son duendes de los espacios imaginarios, que jamás harán otra cosa que enredar en las cabezas de los Lógicos. La naturaleza sólo es algo, y sólo puede hacer algo, como contraida a este y aquel ente determinado; y así es menester señalar que ente particular es el que mueve la agua para que suba; lo cual no se hará jamás, a menos de recurrir con los modernos al peso del Aire, cuya doctrina vamos ya a explicar.

§. III

7. Que el Aire es pesado no se le ocultó a Aristóteles, pues en el libro 4 de Caelo, cap. 4. expresamente lo afirma, y lo prueba con la experiencia de que el pellejo inflado pesa más que vacío. Pero los Peripatéticos vulgares, contentándose con trasladar unos de otros, no examinan lo que dejó escrito de bueno su Maestro; y todo es escandalizarse de los modernos, aun cuando estos no hacen otra cosa que repetir, y poner claro lo que Aristóteles, o sus traductores escribieron un poco turbio. El señor Homberg, de la Academia Real de las Ciencias, confirmó la experiencia alegada por Aristóteles, porque pesó un globo de vidrio de trece pulgadas de diámetro lleno de aire en su estado natural: quitóle después el aire por medio de la Máquina Pneumática, y pesándole de nuevo, le halló una onza menos de peso.

8. Que el aire lo tenga esto por su propia naturaleza, o por los hálitos y corpúsculos que nadan en la atmósfera, no nos hace al caso, pues nuestro intento sólo es demostrar que este aire grosero e impuro que respiramos, es pesado, y que a esta causa, y no a otra se debe atribuir el ascenso y suspensión de los licores en los tubos. Pero antes de llegar a este examen, es preciso descubrir la [245] conexión que tiene el peso del Aire con su fuerza elástica, o impulso de su resorte, porque uno y otro concurre al efecto dicho.

9. Consta de innumerables experimentos que el Aire es capaz de comprimirse y dilatarse, y que es portentosa la distancia que hay entre su mayor compresión, y su mayor dilatación. El diligentísimo Boyle, por sus repetidas y bien regladas observaciones halló que el espacio que ocupaba el Aire en su mayor rarefacción, era quinientas y veinte mil veces mayor que el que ocupaba en su mayor comprensión (tom. 1. de Aeris rarefacti, & compressi extensione). Y aún halla posible que el arte llegue a comprimirle y extenderle más. De hecho parece que no se engañó en su conjetura, pues Monsieur Papin, que después adelantó más la perfección de la Máquina Pneumática, extendió más el aire que Boyle.

10. Supuesto el peso del Aire, y supuesta también su aptitud a comprimirse y dilatarse, sea tanta, o mayor o menor de lo que hemos dicho, se infiere con evidencia que este aire inferior que respiramos, y en que vivimos, está notablemente comprimido en fuerza del peso del superior que carga sobre él; por consiguiente se dilatará a mucho mayor espacio del que actualmente ocupa, si aquel peso no le oprimiera. En esto consiste la fuerza elástica, o impulso del resorte, el cual no es otra cosa que aquel conato que cualquiera cuerpo, comprimido violentamente, hace para ocupar el mayor espacio que naturalmente le es debido.

11. Notaré aquí también (porque importa) que la fuerza elástica del aire comprimido es perfectamente igual a la fuerza del peso del Aire comprimente. La razón es, porque cuando algún peso carga sobre un muelle, le va recogiendo, o encogiendo hasta un punto determinado, en que es tanta la resistencia del muelle, como el peso que le encoge. Por tanto la elasticidad, o ímpetu del resorte del aire comprimido está en perfecto equilibrio con el peso de la columna de aire que carga sobre él. [246]

§. IV

12. Entendiendo bien esto, se comprenderá fácilmente cómo de la causa dicha dependen todos los fenómenos que antes se atribuían al miedo del vacío. Sube la agua en la bomba al retirar el émbolo, porque gravitando el Aire sobre la agua que está en el estanque, o barreñón, con su peso la obliga a subir por el agujero de ella, y como por el extremo opuesto no puede entrar el Aire, por estar cerrado, falta la gravitación por la parte interior, que era la única que podría hacer que la agua no obedeciese al impulso que le da con su peso el Aire externo.

13. Mantiénese el agua en el tubo, aún después que este se levanta a alguna distancia de la superficie de la tierra, u de la agua; porque el Aire que está debajo, por estar comprimido con el peso de la atmósfera, tiene tanta fuerza para resistir el descenso de la agua, como el peso de aquella tuvo para hacerla subir en la bomba.

14. Dos cuerpos contiguos por las superficies planas hacen gran resistencia a la división, porque ya el peso del Aire, ya la fuerza elástica que adquirió con la compresión, los impele fuertemente por los lados uno hacia otro.

15. Dudaráse acaso por qué poniendo el extremo abierto de un tubo en la superficie del agua, y teniendo el extremo opuesto cerrado, no sube la agua al tubo; siendo así que parece debiera subir, porque el Aire gravita sobre la agua que está en torno de la boca abierta del tubo, y no dentro de la concavidad de éste, por estar cerrado el otro extremo. Respondo, que el Aire que está dentro del tubo, por estar comprimido a proporción del peso del Aire externo, tiene tanta fuerza elástica para resistir el ascenso de la agua, como aquel tiene para impelerla arriba; y así, equilibradas las dos fuerzas, el agua se queda en la misma altura que tenía antes.

16. Por estos principios se resolverán otras muchas cuestiones que podrían hacerse, no habiendo alguna que [247] no tenga clara solución, como se haya penetrado bien lo que hemos dicho de las dos fuerzas de gravitación, y elasticidad del Aire; advirtiendo, que en algunos fenómenos es causa únicamente la gravitación, en otros la elasticidad, en otros una, y otra juntas; si bien, que como la elasticidad depende necesariamente de la gravitación, siempre ésta obra, por lo menos mediatamente, aún cuando el efecto parece depender sólo de aquella.

§. V

17. Que por las causas dichas, y no por el miedo del vacío, sube la agua, o se mantiene suspensa, se demuestra con las experiencias siguientes. Usando de un tubo muy largo, como de cuarenta pies, o más, cerrado por una extremidad, el cual se llene de agua, y después se vuelva, sin que la agua se vierta, hasta colocar el orificio patente hacia abajo, bajará el agua del tubo hasta la altura de treinta y dos pies, o poco más, donde se quedará suspensa. Si la experiencia se hiciere con azogue, no subirá este, en cualquiera tubo que sea, más de dos pies, y tres dedos con corta diferencia. Si los tubos se inclinan, cuanto más se aparten de la perpendicular, tanto más capacidad de ellos ocuparán, así la agua, como el azogue; pero sin pasar jamás la agua de la altura perpendicular de treinta y tres pies, ni el azogue de la de dos pies, y tres dedos.

18. Ahora se arguye así. Si la agua, o el azogue subieran solo, y se mantuvieran suspensos, por estorbar el vacío al volver el tubo quedarían elevados hasta su mayor altura, ocupando toda la capacidad del tubo, porque no se diese vacío en la parte superior de la concavidad; no sucede así: luego no es el horror del vacío quien llama los líquidos hacia arriba.

19. Más. O aquel espacio que resta desde la altura de treinta y tres pies, adonde llega la agua, hasta la extremidad superior del tubo, queda vacío de todo cuerpo, o no. Si lo primero, ya el vacío es naturalmente posible, y [247] no le tiene la naturaleza el horror que se dice. Si lo segundo, cualquiera cuerpo que se diga que ocupa aquel vacío, ese mismo podrá ocupar toda la concavidad del tubo, y escusar a la agua el trabajo de subir contra su natural inclinación el la bomba, ni un dedo solo; y cuando se vuelve el tubo, caerá toda el agua: porque si pudo entrar algún cuerpo sutil en la parte superior, y por eso bajó la agua aquellos siete, u ocho pies, como lo restante del tubo no está más cerrado, podrá entrar en todo él: conque no tendrá la agua motivo para quedar suspensa en la altura de treinta y dos pies, como ni el azogue en la de dos pies, y tres dedos.

20. Sube, pues, la agua treinta y dos pies, y el azogue dos pies, y tres dedos, porque tanto peso tiene esta altura en el azogue, como aquella en el agua; y así se equilibran con el peso del Aire el peso del agua en treinta y dos pies, y el del azogue en dos pies, y tres dedos. Ni pueden subir de este término; porque llegando a estar equilibrado el peso del Aire con el de los dos líquidos, no tiene fuerza para hacerlos subir más. Supongo sabido, para inteligencia de esta materia, que los líquidos contiguos, o comunicantes entre sí, se equilibran a proporción de su peso específico, combinado con la altura de la columna, y no con lo grueso de ella; y así en dos tubos comunicantes, de los cuales el uno fuese mil veces más ancho que el otro, se equilibraría una libra de agua en el menor con mil libras de agua en el mayor, y quedarían en la misma altura.

§. VI

21. Que el peso del Aire, y no otra cosa determina los líquidos al ascenso, se demuestra más, porque constantemente observan la regularidad de subir más, o menos, a proporción del mayor o menor peso específico de los mismos líquidos. La agua sube con el exceso dicho sobre el azogue, porque es igual el exceso que hace el azogue en peso al agua. El vino sube algo más que el agua, porque es algo más ligero. [249]

22. Más: Se ha observado infinitas veces que el azogue en el barómetro sube más, cuanto es más bajo el sitio en que se hace la experiencia; y menos, cuanto el sitio es más elevado: de suerte, que sube menos en el medio de la subida de un monte que en el valle; y menos en la cumbre que en el medio. Lo cual no puede atribuirse a otra cosa sino a que cuanto más alto es el sitio, tanto es menor la altura de la atmósfera, y por tanto menor el peso del Aire que carga sobre el azogue.

23. De las experiencias alegadas se infiere evidentemente ser quimérico el efugio de decir que los líquidos suben a determinada altura del tubo, porque lo restante de su concavidad es ocupado por los hálitos exhalados de los mismos líquidos. Si fuese así, tanto subieran en la cumbre de un altísimo monte como en un valle; pues no exhalan allí más vapores que abajo. Subiría menos el vino que la agua, pues como más vaporoso, daría hálitos para ocupar mayor porción de la concavidad del tubo. El azogue sería preciso concebirle sumamente vaporoso, pues es tan poco lo que sube. A proporción de la altura del tubo, subiría más, o menos el licor, por ser más, o menos lo que resta de concavidad que han de ocupar los hálitos; todo lo cual es contra la experiencia.

§. VII

24. Finalmente, los experimentos de la Máquina Pneumática, o máquina del vacío, como la llaman otros, por sí solos ponen esta materia fuera de opinión. Introducido en el recipiente de dicha máquina el barómetro, o tubo lleno de azogue, a proporción que se va extrayendo el Aire del recipiente, va bajando más, y más el azogue; e introduciendo después de nuevo el Aire, en la misma proporción vuelve a subir, hasta colocarse en la altura en que estaba antes. Lo mismo sucede con la agua, y todos los demás licores. Boyle en su máquina agotó el Aire hasta el punto de no ocupar el azogue más que un dedo de altura en el tubo. Como después de Boyle se ha adelantado [250] la perfección, y uso de la Máquina Pneumática, facilitándose mucho más la extracción del Aire, no dudo que se baje ya mucho más el azogue en el barómetro, o acaso enteramente le desocupe; aunque no me acuerdo de haber leído cosa particular sobre esta materia.

25. El mismo Boyle hizo la experiencia de poner en el recipiente dos tablas de mármol perfectamente lisas una sobre otra, pero la de abajo ligada al mismo recipiente; y habiendo quitado el Aire, halló que sin dificultad alguna se separaba, aún conservando el paralelismo de las superficies. Todo esto prueba concluyentemente, que en todos estos efectos nada hace el miedo del vacío, sí solo el peso y elasticidad del Aire; la cual como falte en el recipiente de la Máquina Pneumática, o por lo menos se debilite mucho, porque ya que no se quite del todo el Aire, queda tampoco, que es preciso enrarecerse en gran manera, y a proporción perder de su fuerza elástica; no puede hacer subir los licores sino a cortísima altura, ni comprimir sino muy débilmente los mármoles uno con otro.

{(a) Aunque las razones conque hemos probado el peso del Aire, son absolutamente concluyentes, porque hemos sabido que hay algunos sujetos tan rudos que no penetran su fuerza, y así se mantienen en la vulgar preocupación; añadiremos en prueba de lo mismo dos experimentos de Monsieur Homberg, cuya ilación en orden al asunto es proporcionada al entendimiento más obtuso.

2. Habiendo Monsieur Homberg extraído por medio de la Máquina Pneumática el Aire de un globo de vidrio hueco, de veinte pulgadas de diámetro, le pesó, dejó después entrar el Aire, y pesándole de nuevo, vio que pesaba dos onzas, y medio adarme más. ¿Quién aumentó el peso, sino el Aire introducido? Luego el Aire es pesado. Este experimento fue hecho en el Estío, y en un tiempo muy sereno.

3. Pesó después por el mes de Enero el mismo globo lleno de Aire en un tiempo frigidísimo, y halló que pesaba cuatro onzas y media más que vacío de Aire; de suerte que venía entonces a tener el Aire mas que duplicado el peso del primer experimento. Es claro que esto provienen de estar el Aire más comprimido en tiempo frío, y los consiguientes pesar más debajo de igual superficie, que en tiempo cálido; así como si ocupasen el hueco del vidrio con lana muy comprimida, pesaría mucho más que ocupándole con lana esponjada. (Hist. Acad. Año 1698).}

 

{Benito Jerónimo Feijoo, Teatro crítico universal, tomo segundo (1728). Texto tomado de la edición de Madrid 1779 (por D. Joaquín Ibarra, a costa de la Real Compañía de Impresores y Libreros), tomo segundo (nueva impresión, en la cual van puestas las adiciones del Suplemento en sus lugares), páginas 241-250.}


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