Dopo essere sopravvissuto al peggiore massacro della guerra dei Trent’anni, Otto von Guericke fece diverse scoperte scientifiche storiche. Autofinanziato, ha inventato la pompa a vuoto, ha aperto la strada al concetto di vuoto assoluto dello spazio, ha misurato il peso dell’aria e ha usato la pressione dell’aria per fare previsioni meteorologiche.,
La sua pompa a vuoto creava notoriamente un vuoto così impressionante tra due emisferi metallici che 16 cavalli non potevano separarli, mentre i suoi esperimenti elettrici lo portarono a concludere erroneamente che ciò che chiamiamo gravità è una forza elettrica. Credeva che il nostro pianeta pesasse meno di una piuma!
Inizi
Otto von Guericke nacque in una famiglia benestante il 30 novembre 1602 nella città tedesca di Magdeburgo. Il suo nome di nascita era Otto Gericke. Cambiò il suo nome nel 1666 quando fu nobilitato dall’imperatore Leopoldo I.,
Il padre di Otto era Hans Gericke, tesoriere di Magdeburgo, che sarebbe poi diventato il suo sindaco. Sua madre, Anna von Zweydorff, proveniva da una ricca famiglia aristocratica. I genitori di Otto erano membri della Chiesa luterana. Era il loro unico figlio.
Educazione
Per i primi 15 anni della sua vita, Otto von Guericke fu educato da tutor privati. Suo nonno materno gli diede i soldi per ottenere un’istruzione universitaria e all’età di 15 anni Guericke lasciò la casa.
- Trascorse gli anni 1617-1619 all’Università di Lipsia studiando filosofia e diritto.,
- La guerra dei Trent’anni iniziò a Lipsia nel 1618, quando i protestanti protestanti gettarono i vescovi cattolici dalle finestre del castello a 68 piedi dal suolo. I vescovi sopravvissero, ma milioni sarebbero morti nella risultante guerra cattolica contro protestante. Guericke, su sollecitazione dei suoi genitori, lasciò Lipsia nel 1619.
- Negli anni 1619 e 1620 Guericke studiò metafisica presso l’Accademia Julia di Helmstedt. Suo padre morì nel 1620 e Guericke tornò a casa per alcune settimane.
- Dal 1621 al 1623 Guericke studiò legge all’Università di Jena.,
- Negli anni 1623 e 1624 Guericke studiato studiato matematica, fisica, ingegneria fortificazione, olandese, inglese e francese presso l’Università di Leida in Olanda.
- Negli anni 1624 e 1625 Guericke girò la Francia e l’Inghilterra affinando le sue abilità linguistiche
Lavoro, guerra e massacro
Nel 1626, all’età di 24 anni, Guericke fu eletto nel consiglio comunale di Magdeburgo e si sposò. La vita era bella.
Cinque anni dopo, nel 1631, la sua vita e Magdeburgo furono devastate quando le forze del Sacro Romano Impero e della Lega Cattolica attaccarono la città protestante., Tra innumerevoli atrocità, 20.000 cittadini di Magdeburgo morirono, molti in incendi che imperversarono per la città. Solo 5.000 sopravvissero.
Guericke diede tutti i suoi soldi e possedimenti a predoni e fu risparmiato. Uno dei suoi giovani figli, tuttavia, fu ferito e in seguito morì. L’intera famiglia Guericke fu tenuta prigioniera finché un nobile non pagò un riscatto per la loro liberazione.
Guericke e sua moglie furono lasciati senza soldi ma vivi. In seguito ha dato un resoconto testimone oculare del licenziamento.,
“Accompagnato da urla indicibili e terribili, molte migliaia di uomini, donne e bambini innocenti sono stati uccisi senza pietà e massacrati in ogni sorta di modi raccapriccianti. Nessuna parola può descrivere adeguatamente questi atti né ci sono lacrime abbastanza per piangere il loro destino.”
Magdeburgo – una città fiorente – nella foto qui nel 1600.,
Solo 200 dei suoi 1.900 edifici furono lasciati in piedi dopo che fu saccheggiato nel 1631.
Un anno dopo il massacro il censimento del 1632 registrò solo 449 persone che vivevano in città. Nello stesso anno, Guericke tornò alle rovine e alle ceneri di Magdeburgo, dove usò le sue abilità ingegneristiche per aiutare a ricostruire la sua città.
Fondò un birrificio e nel 1646, all’età di 44 anni, fu eletto come uno dei quattro sindaci della nuova città – ogni sindaco servì sei mesi a rotazione. Guericke si ritirò da questo ruolo nel 1678, all’età di 76 anni.,
La vita di Guericke nel contesto
La vita di Guericke e le vite di scienziati e matematici correlati.
I contributi di Otto von Guericke alla scienza
La pompa del vuoto
Guericke vide la sua città natale consumata da un incendio nel 1631. Nel 1640, ha iniziato a provare pompe per l’acqua per la lotta antincendio.
Nel 1647 circa, Guericke iniziò a modificare le pompe dell’acqua. Scoprì che poteva usare una pompa per rimuovere l’aria da un barattolo di metallo o di vetro sigillato. Aveva prodotto la prima pompa per vuoto al mondo.,
Misurando il peso dell’aria
Nel 1654, Guericke mostrò le sue pompe per vuoto all’imperatore Ferdinando III, che ne rimase profondamente colpito.
L’imperatore chiese a Guericke di ripetere le sue dimostrazioni per i professori universitari, che rimasero ugualmente impressionati. Guericke mostrò loro come le sue pompe gli permettessero di trovare il peso dell’aria in una nave. Più drammaticamente, ha usato l’improvvisa evacuazione di un vaso di vetro per causare un’implosione che ha frantumato il vetro in mille pezzi.
” Possiamo pesare l’aria in un recipiente di vetro., Il peso dell’aria è dato da quanto la nave è più leggera una volta che è stata evacuata.”
Nel 1654, Evangelista Torricelli e Blaise Pascal avevano già stabilito che l’aria ha peso. Il lavoro di Guericke fu svolto indipendentemente dai suoi brillanti contemporanei. Le sue pompe per vuoto e le sue dimostrazioni delle proprietà dei vuoti sono state le prime.
L’aria spinge su tutto con una forza potente
Nel 1657, Guericke eseguì il suo esperimento più famoso., I suoi tecnici lavorarono due emisferi di rame da 20 pollici di diametro, uno con una valvola attraverso la quale l’aria poteva essere pompata fuori, mostrato di seguito.
Sinistra: emisferi di Magdeburgo prima di applicare la pompa del vuoto.
Centro: Gli emisferi sono riuniti e resi ermetici con una guarnizione in pelle e cera tra di loro. Una pompa viene utilizzata per rimuovere l’aria dalla nave.
A destra: guarnizione in pelle.
Una squadra di otto cavalli è collegata a ciascun emisfero., I cavalli non possono separare gli emisferi evacuati. Gli emisferi sono tenuti insieme dalla pressione dell’atmosfera circostante.
Il vuoto dello spazio
Nella sua grande opera Experimenta nova, Guericke notò che le stelle erano note per trovarsi a enormi distanze dal nostro pianeta – distanze così enormi, erano sconcertanti. Questo era noto perché nessuna stella mostrava alcuna parallasse rispetto al raggio terrestre.
Cosa, ha chiesto, si trova all’interno delle enormi distanze che ci separano dalle stelle?
” È materia celeste?, È solido, come proclamano gli aristotelici? È fluido, come pensato da Copernico e Tycho Brahe? È una sorta di quinta essenza inconsistente? O lo spazio è completamente libero da ogni materia, un vuoto?”
Come vedremo, Guericke credeva, con buona ragione, che lo spazio fosse un vuoto.
Ha spiegato che nel suo esperimento “horses and hemispheres”, i cavalli non potevano separare gli emisferi perché il peso di tutto il cielo li stava spingendo insieme., Ciò significava che il cielo aveva un peso finito, quindi una quantità finita di aria circondava il pianeta. Ha spiegato come questo peso finito potrebbe essere calcolato.
Ha ragionato che se ti alzi abbastanza in alto sopra la Terra, devi lasciare questo peso finito alle spalle. La pressione dell’aria deve scendere a zero. Ha concluso che i pianeti e le stelle sono separati dallo spazio airless-un vuoto.,
“Si può dedurre da quanto precede che la terra (poiché l’aria circostante ha un peso particolare) è un corpo individuale e isolato dell’universo, esistente liberamente e circondato da nessun altro corpo o altra materia celeste.”
Guericke avrebbe apprezzato questa vista. Supporta la sua previsione che se si sale abbastanza in alto sopra la Terra, la pressione dell’aria scende fino a raggiungere lo zero-un vuoto.,
Previsioni meteo
Guericke notò che l’altezza del mercurio in un barometro – il dispositivo fu inventato da Evangelista Torricelli nel 1643 – cambiò di giorno in giorno. Ciò significava che la pressione dell’aria non era costante.
Guericke ha registrato le pressioni dell’aria per qualche tempo. Notò che quando la pressione stava aumentando, il tempo tendeva ad andare bene. Quando cadeva, il tempo spesso peggiorava. Ha usato queste osservazioni per fare previsioni del tempo. Oggi, la pressione dell’aria è ancora un fattore importante nei modelli di computer utilizzati per fare previsioni del tempo.,
Il globo elettrostatico
Guericke prese una sfera di vetro cava, vi versò polvere di zolfo e riscaldò la sfera per fondere lo zolfo.
Dopo che si è raffreddato, ha fracassato il vetro per rilasciare la palla di zolfo solido risultante, impostandolo su un’asta come mostrato di seguito.
Ha conservato la palla in un luogo asciutto di bassa umidità.'(William Gilbert scrisse in De Magnete nel 1600 che in condizioni umide la potenza dell’elettricità statica per attirare gli oggetti diminuisce.,)
Otto von Guericke ha fatto una palla di zolfo circa “le dimensioni della testa di un bambino” e la mise su un asse di legno e stare in piedi in modo che potesse essere ruotato.
Guericke ha scoperto che dopo aver strofinato la palla con la mano, raccoglieva piccoli pezzi di foglie e carta da un vassoio di legno a circa 10 cm sotto. Quando ruotò la sfera questi pezzi rimasero aggrappati alla sua superficie. Ha erroneamente concluso che ciò che oggi chiamiamo elettricità statica spiegava perché persone e animali, ecc., sono attaccati alla superficie terrestre rotante.,
La Terra non ha massa
Nel 1686 Isaac Newton pubblicò Principia Mathematica Philosophiae Naturalis. Una delle idee che cambiarono il mondo di Newton fu la sua seconda legge, che scriviamo oggi come F = ma. Le lettere stanno per forza, massa e accelerazione.
Quando Guericke pubblicò Experimenta nova nel 1672, lo fece prima che le idee di Newton fossero conosciute. Infatti, oltre ad essere l’anno dei Principia di Newton, il 1686 fu l’anno della morte di Guericke.,
Nel 1672, scienziati come Marin Mersenne e Scipione Chiaramonti avevano fatto stime ragionevoli (corrette entro un ordine di grandezza) del peso della Terra. (Non c’era differenza tra peso e massa in quei tempi.) Guericke, tuttavia, ha respinto il loro lavoro. Ha insistito sul fatto che il peso della Terra era pari a zero.
“Il peso totale della terra non è uguale a un chicco d’orzo, anzi nemmeno la più leggera delle piume.,”
In tutta onestà a Guericke possiamo dire con il senno di poi che sebbene commetta alcuni errori, non tutto ciò che dice è sbagliato. Dice che la Terra ha una proprietà particolare che rende gli oggetti quotidiani pesanti-ha ragione. Dice che se la Terra dovesse scomparire, gli oggetti non sarebbero più pesanti-ha di nuovo ragione. Tuttavia, la proprietà della Terra che rende gli oggetti intorno ad essa pesanti è la sua enorme massa, che Guericke dice è zero., È convinto che sia la proprietà elettrica che ha osservato con la sua palla di zolfo che fa sentire le cose sulla Terra pesanti.
Inoltre, Guericke si aggrappa alla finzione che gli oggetti più pesanti cadono più velocemente di quelli più leggeri, ignorando il fatto che decenni prima Galileo aveva stabilito che ciò fosse falso. In linea con le antiche idee di Aristotele, Guericke ritiene che il comportamento degli oggetti sia determinato dai loro “luoghi naturali”.,’
“Quindi, sarebbe impossibile che una roccia caduta cadesse al centro della terra (se esistesse un tunnel attraverso il pianeta) not non consente che una pietra il cui posto naturale è la superficie esterna della terra si trovi all’interno.”
La prospettiva di Guericke è un’interessante illustrazione dello scontro tra la nuova fisica emergente del 1600 e la fisica antica altamente imperfetta, ma ancora altamente influente, di Aristotele.,
Alcuni dettagli personali e la fine
Nel settembre 1626, all’età di 24 anni, Guericke sposò Margaretha Alemann, figlia di un consigliere di Magdeburgo. La coppia ebbe tre figli: Anna Catharina, Hans Otto e Jakob Christoph. Solo Hans Otto sopravvisse all’infanzia.
Nel 1645, dopo 19 anni di matrimonio, la moglie di Guericke Margaretha morì. Nel 1652 sposò Dorotha Lentke, figlia del sindaco di Magdeburgo. La coppia non aveva figli.
Nel giugno 1681, ci fu un’epidemia di peste bubbonica a Magdeburgo., Guericke, all’età di 79 anni, e Dorotha fuggirono dalla città a casa di suo figlio Hans Otto ad Amburgo.
Otto von Guericke morì pacificamente nel suo letto all’età di 83 anni ad Amburgo il 21 maggio 1686. Gli sopravvisse Dorotha, Hans Otto e i figli di Hans Otto.
Il corpo di Guericke fu riportato a Madgeburg dove fu collocato nella cripta di famiglia nella Johanniskirche.
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"Otto von Guericke." Famous Scientists. famousscientists.org. 31 Aug. 2019. Web. <www.famousscientists.org/otto-von-guericke/>.
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bibliografia
Otto Von Guericke
Experimenta nova (ut vocantur) magdeburgica de vuoto spazio, 1672
Ristampa Otto Zeller Verlagsbuchhandlung, Aalen, 1962
Joseph F. Keithley
La Storia del campo Elettrico e Magnetico Misure dal 500 A.C. al 1940
IEEE Press, 1999
Thomas E. Conlon
Pensare a Niente: Otto Von Guericke e Magdeburg Esperimenti sul Vuoto
Lulu.com, 2011
