Le vide existe-t-il ? Cette question hante les esprits depuis l’Antiquité. Pour Aristote, l’impossibilité du vide se prouve en raisonnant sur le mouvement. En effet, le mouvement d’un corps dépend de la résistance que lui oppose son environnement. Or, dans le vide, on ne trouve point de résistance, donc la vitesse d’un corps deviendrait infinie. Il en résulte que le corps se trouverait à deux endroits en même temps. Absurde ! Aristote en déduit que le vide n’existe pas, ce qui sera traduit par la célèbre maxime : « La nature a horreur du vide. » Les atomistes comme Démocrite ont bien pensé le vide, mais ils seront combattus jusqu’au début du XXe siècle. Épicure lui aussi postula l’existence du vide, mais il est discrédité par son athéisme supposé. À la Renaissance, le dogme aristotélicien prévaut toujours.
Une approche expérimentale --------------------------
Pour Pascal, comme pour Marin Mersenne ou Gilles Personne de Roberval, les expériences sont les seuls principes de la physique. En 1644, Torricelli procède à sa célèbre expérience barométrique, expérience que Mersenne n’arrive pas à reproduire en 1646, faute de tube de verre assez solide. Par contre, Pascal et son père, aidés de l’ingénieur Pierre Petit, y parviennent à Rouen, secourus par des verres de bonne qualité issus d’une verrerie locale. Écoutons Blaise Pascal : « Nous allâmes ensemble à la verrerie, ou je fis faire une sarbatane [longue canne percée et vidée dans toute sa longueur] de quatre pieds de longueur, et de la grosseur du petit doigt en dedans, et la fis boucher par un bout […]. Cela fait nous allâmes chez un épicier ou droguiste pour nous fournir telle quantité de mercure qui nous serait nécessaire […]. Nous remplîmes tout bellement notre sarbatane […]. Mettant le doigt du milieu sur le trou de la sarbatane, qui était si pleine de mercure, qu’il en fit rejaillir pour prendre sa place, nous la levâmes tout doucement […]. Puis, tenant toujours le doigt ferme et la main à la sarbatane, je la plongeais à travers l’eau et le mercure jusqu’à ce que mon doigt fût au fond du vase, où nous fûmes quelques temps à considérer s’il y avait quelque peu d’air en haut […] ; au contraire elle était visiblement toute pleine de mercure. Après quoi retirant bellement mon doigt du dessus, et laissant toucher la sarbatane au fond du vase, nous vîmes le mercure descendre et quitter le haut du tuyau […]. »
En 1647, toujours à Rouen, Pascal invite tout le monde, dont des aristotéliciens, à assister à une démonstration publique, dans la cour de la verrerie, où il a fait faire un tube de cristal de quarante-six pieds (une quinzaine de mètres), qui sera rempli de vin, pour une meilleure visibilité. Avec une machinerie autour d’un mât, il fait se relever et baisser le long tube de verre pour bien faire voir que le niveau du vin se situe toujours à la même hauteur au fur et à mesure de l’inclinaison du tube, « les parties supérieures des tubes demeurant pour le reste comme vides, exactement comme on l’avait constaté pour le vif-argent ». La réalité de cette expérience a été contestée par des historiens modernes, la fabrication d’un tube robuste d’une quinzaine de mètres n’étant pas évidente, mais il existe plusieurs témoignages de l’époque dignes de foi.
Des contemporains de Pascal interprètent ces expériences autrement : certains pensent qu’il pourrait rester un peu d’air en haut des tubes et Étienne Noël affirme que, si la lumière passe au travers du verre, de l’air « subtil » pourrait aussi y passer. La multiplicité des essais avec différentes formes de tubes invalide ces interprétations.