Il vuoto esiste? Questa domanda assilla le menti fin dall’Antichità. Per Aristotele, l’impossibilità del vuoto si dimostra ragionando sul moto. Infatti, il moto di un corpo dipende dalla resistenza opposta dall’ambiente circostante. Ora, nel vuoto non si trova alcuna resistenza, dunque la velocità di un corpo diventerebbe infinita. Ne deriverebbe che il corpo si troverebbe in due luoghi nello stesso momento. Assurdo! Aristotele ne deduce che il vuoto non esiste, concetto riassunto nella celebre massima: « La natura aborre il vuoto.» Gli atomisti, come Democrito, teorizzarono invece l’esistenza del vuoto, ma furono contrastati fino all’inizio del 20º secolo. Anche Epicuro postulò l’esistenza del vuoto, ma fu screditato per il suo presunto ateismo. Nel Rinascimento, il dogma aristotelico continuava a prevalere.
Un approccio sperimentale
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Per Pascal, come per Marin Mersenne o Gilles Personne de Roberval, gli esperimenti sono gli unici princìpi della fisica. Nel 1644 Torricelli compì il suo celebre esperimento barometrico, che Mersenne non riuscì a riprodurre nel 1646, per mancanza di un tubo di vetro abbastanza resistente. Pascal e suo padre, invece, con l’aiuto dell’ingegnere Pierre Petit, vi riuscirono a Rouen, grazie a vetri di buona qualità provenienti da una vetreria locale. Ascoltiamo Blaise Pascal: «Andammo insieme alla vetreria, dove feci realizzare una cerbottana [lunga canna forata e svuotata per tutta la sua lunghezza] lunga quattro piedi e grossa internamente quanto il mignolo, e la feci chiudere a un’estremità […]. Fatto ciò, andammo da uno speziale o droghiere per procurarci la quantità di mercurio che ci sarebbe stata necessaria […]. Riempimmo pian piano la nostra cerbottana […]. Ponendo il dito medio sul foro della cerbottana, così piena di mercurio da farlo traboccare mentre prendeva il suo posto, la sollevammo con grande cautela […]. Poi, tenendo sempre fermo il dito e la mano sulla cerbottana, la immergevo attraverso l’acqua e il mercurio finché il mio dito non fosse sul fondo del vaso, dove passammo qualche tempo a osservare se vi fosse un po’ d’aria nella parte superiore […]; al contrario, era visibilmente tutta piena di mercurio. Dopodiché, ritirando piano il dito dalla sommità e lasciando che la cerbottana toccasse il fondo del vaso, vedemmo il mercurio scendere e lasciare libera la parte alta del tubo […].»
Nel 1647, sempre a Rouen, Pascal invitò tutti, compresi gli aristotelici, ad assistere a una dimostrazione pubblica nel cortile della vetreria, dove fece costruire un tubo di cristallo lungo quarantasei piedi, circa quindici metri, che sarebbe stato riempito di vino per renderlo più visibile. Grazie a un meccanismo attorno a un palo, fece sollevare e abbassare il lungo tubo di vetro, mostrando chiaramente che il livello del vino rimaneva sempre alla stessa altezza via via che il tubo veniva inclinato, «mentre le parti superiori dei tubi restavano per il resto come vuote, esattamente come si era constatato per il mercurio». La realtà di questo esperimento è stata contestata da storici moderni, poiché non era semplice fabbricare un tubo robusto lungo circa quindici metri; tuttavia, esistono diverse testimonianze coeve degne di fede.
Alcuni contemporanei di Pascal interpretarono questi esperimenti diversamente: taluni ritenevano che potesse rimanere un po’ d’aria nella parte alta dei tubi, e Étienne Noël affermava che, se la luce attraversasse il vetro, anche un’aria «sottile» avrebbe potuto attraversarlo. La molteplicità delle prove con tubi di forme diverse invalida tali interpretazioni.