De ontwikkeling van de barometer

Ontdekking van de Barometer

Giovanni Battista Baliani stuurde in 1630 een brief naar Galileo Galilei waarin hij hem een probleem voorlegde. Zijn hevel kon het water niet hoger krijgen dan 10 meter. Galileo begon met het onderzoeken van dit probleem, hij kwam tot de conclusie dat het vacuüm zuigen van de buis de oorzaak was. Maar voordat hij zijn onderzoek kon afmaken overleed hij.

Toen deze ideeën in 1638 bij Raffaele Magiotti en Gasparo Berti kwamen gingen zij verder met het onderzoeken. Ergens tussen 1639 en 1641 deed Barti een experimenteren naar dit fenomeen.

Dit experiment ging als volgt: hij bouwde een 11 meter hoge loden buis, gevuld met water en dicht aan beide uiteinde. Een van deze einde deed hij in een bak met water en hij maakte dit eind open. Een deel van het water ging uit de buis, maar bij een hoogte van 10 meter bleef het water staan. Berti verklaarde dit door te zeggen dat het bovenste deel vacuüm was gezogen.

Dit experiment en deze uitspraak leidde tot het nadere onderzoek van Torricelli in het gewicht van lucht en de luchtdruk, wat uiteindelijk leidde tot de ontdekking van de barometer.

In plaats van water gebruikte Torricelli namelijk kwik, wat veertien keer zwaarder is dan water. In 1643 maakte hij een buis van ongeveer 1 meter lang en vulde deze met kwik. Hij deed het zelfde al Berti en zette de buis in een bak met kwik. Het kwik viel tot een hoogte van 76 cm en het deel boven werd vacuüm gezogen. De hoogte van het kwik verschilde wel bij een verandering van de luchtdruk om de buis heen. Dit was de eerste officiële barometer. De eenheid cmHg (kwikdruk) of torr in het engels is naar Torricelli genoemd. Dit is de eenheid voor het aangeven van de mate van druk, dus is deze eenheid veranderd maar in de tijd van de eerste barometer was dit de eenheid.  De eenheid wordt wel nog gebruikt voor het meten van de bloeddruk.

In 1646 hoorde  Blaise Pascal en Pierre Petit over het onderzoek van Torricelli. Ze deden het onderzoek opnieuw en probeerde het te perfectioneren. Pascal probeerde door het experiment de gedachte van Aristoteles te verklaren, die zei dat de dampen van vloeistoffen de lege ruimte in de barometer vulde.

In zijn experimenten vergeleek hij water met wijn. Hij vulde 2 buizen, de een met water en de ander met wijn. Als de gedachte van Aristoteles klopte, zou de buis met wijn lager komen te staan dan de buis met water. Omdat er meer dampen vrij zouden komen bij het verdampen van wijn, maar dit gebeurde niet.

Pascal ging verder met zijn onderzoeken, hij verzon een theorie. Als de lucht een bepaald gewicht zou hebben, zou dit gewicht minder moeten zijn naarmate hij hoger zou komen. Daarom vroeg Pascal aan zijn stiefbroer die dicht bij een berg woonde of hij een experiment wou uitvoeren. Pascal gaf de instructies dat zijn stiefbroer met de barometer de berg op moest lopen en onderweg steeds metingen te doen. Deze metingen vergeleek Pascal met de meting die onder aan de berg was gedaan. Hij ontdekte dat zijn theorie klopte en dat lucht wel degelijk een gewicht had.

Galileo Gallilei ->