hemisferios de Magdeburgo

Los hemisferios de Magdeburgo son un par de grandes hemisferios de cobre con bordes que encajan entre sí, utilizados en un famoso experimento de 1654 para demostrar el poder de la presión atmosférica . Al sellar los bordes con grasa y extraer el aire, la esfera contenía un vacío que impedía su separación incluso con caballos. Una vez abierta la válvula, el aire entraba a raudales y los hemisferios se separaban fácilmente. Los hemisferios de Magdeburgo fueron inventados por el científico alemán y alcalde de Magdeburgo , ^{[ 1 ]} Otto von Guericke , para demostrar la bomba de aire que había inventado y el concepto de presión atmosférica.

Las especulaciones sobre el contenido de la esfera eran diversas. Muchos pensaban que simplemente estaba vacía, mientras que otros sostenían que el vacío contenía aire o alguna sustancia aérea más fina. El sonido no se transmitía a través de la esfera, lo que indicaba que el sonido necesitaba un medio para viajar y/o ser percibido, mientras que la luz no. ^{[ 2 ]}

El primer vacío artificial había sido creado unos años antes por Evangelista Torricelli e inspiró a Guericke a diseñar la primera bomba de vacío del mundo , que consistía en un pistón y un cilindro con válvulas de aleta unidireccionales. Los hemisferios se popularizaron en las clases de física como ilustración de la fuerza de la presión del aire y todavía se utilizan en la enseñanza. Los hemisferios originales se exhiben en el Deutsches Museum de Múnich .

Además de su importancia científica, el experimento sirvió para demostrar la recuperación de la ciudad de Magdeburgo, que apenas dos décadas antes había sufrido el Saqueo de Magdeburgo —considerado la peor atrocidad de la Guerra de los Treinta Años— , en el que 20.000 de sus habitantes fueron masacrados y solo 4.000 sobrevivieron al final de la guerra en 1648. Von Guericke se interesó por ambos aspectos del experimento, en su doble función de científico destacado y de alcalde que trabajó incansablemente para restaurar la prosperidad de la ciudad.

Los hemisferios de Magdeburgo, de unos 50  cm (20  pulgadas) de diámetro, ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} fueron diseñados para demostrar la bomba de vacío que Guericke había inventado. Uno de ellos tenía una conexión de tubo para acoplar la bomba, con una válvula para cerrarla. Cuando se extraía el aire del interior de los hemisferios y se cerraba la válvula, la manguera de la bomba se podía desconectar, y estos se mantenían firmemente unidos por la presión del aire de la atmósfera circundante .

La fuerza que mantenía unidos a los hemisferios era igual al área delimitada por la unión entre los hemisferios, un círculo con un diámetro de 50  cm, multiplicada por la diferencia de presión de aire entre el interior y el exterior. No está claro qué tan fuerte era el vacío que la bomba de Guericke podía lograr, pero si era capaz de evacuar todo el aire del interior, los hemisferios se habrían mantenido unidos con una fuerza de alrededor de 20 kilonewtons (4500 lbf ; 2,2 toneladas cortas-fuerza ) , ^{[ 7 ] [ 8 ]} equivalente a levantar un automóvil o un elefante pequeño ; una demostración dramática de la presión de la atmósfera . 

La demostración de Guericke se realizó el 8 de mayo de 1654 ^{[ 9 ]} frente a la Dieta Imperial y el emperador Fernando III en Ratisbona . ^{[ 10 ]} Treinta caballos, en dos equipos de quince, no pudieron separar los hemisferios hasta que se abrió la válvula para igualar la presión del aire. En 1656 repitió la demostración con dieciséis caballos (dos equipos de ocho) en su ciudad natal de Magdeburgo , donde era alcalde. También tomó las dos esferas, colgó los dos hemisferios con un soporte y extrajo el aire de su interior. Luego ató pesas a las esferas, pero estas no se movieron. Gaspar Schott fue el primero en describir el experimento por escrito en su Mechanica Hydraulico-Pneumatica (1657). En 1663 (o, según algunas fuentes, en 1661) se realizó la misma demostración en Berlín ante Federico Guillermo, elector de Brandeburgo, con veinticuatro caballos.

El experimento se popularizó para ilustrar los principios de la presión atmosférica , y se fabricaron numerosas réplicas más pequeñas de los hemisferios, que aún se utilizan en clases de ciencias. La Sociedad Otto von Guericke realiza recreaciones del experimento de von Guericke de 1654 en diversos lugares del mundo. El 18 de marzo de 2000, Barometer World llevó a cabo una demostración con dieciséis caballos en Great Torrington .

En el cuadro " Un experimento con un pájaro en la bomba de aire ", de Joseph Wright de Derby , que actualmente se exhibe en la National Gallery de Londres, se muestra un pequeño par de hemisferios.

El experimento ha sido conmemorado en tres sellos alemanes.

Tras conocer la bomba de Guericke a través del libro de Schott, Robert Boyle colaboró ​​con Robert Hooke en el diseño y la construcción de una bomba de aire mejorada. A partir de este invento, mediante diversos experimentos, formularon la llamada ley de Boyle , que establece que el volumen de un gas ideal es inversamente proporcional a su presión. Mucho más tarde, en 1834, se formuló la ley de los gases ideales .

• Horror vacui (física)

• "Los hemisferios de Magdeburgo" . Obras maestras del Deutsches Museum . Archivado del original el 12 de noviembre de 2013. Consultado el 27 de junio de 2005 .
• "Los hemisferios de Magdeburgo" . The Draft Horse Journal . Archivado del original el 28 de noviembre de 2007. Consultado el 31 de octubre de 2006 .Publicado en formato impreso en el verano de 2004.

• Hemisferios de Magdeburgo Archivado el 27/02/2021 en Wayback Machine
• Billete de emergencia de Magdeburgo (Notgeld) que representa dos equipos de caballos intentando separar las dos mitades de un hemisferio de Magdeburgo. http://webgerman.com/Notgeld/Directory/M/Magdeburg3.htm