Física

Como se demonstrou que o ar tem peso: o tubo de Torricelli (1644) e a prova do Puy de Dôme (1648)

Publicado em 13/10/2026 · Última alteração em 13/10/2026

Assuntos: Ciência do cotidiano

Torricelli encheu de mercúrio um tubo de vidro, emborcou-o numa cuba e viu a coluna parar em cerca de 76 cm. Ele atribuiu isso ao peso do ar sobre o mercúrio da cuba, e não a um horror da natureza ao vácuo. O teste decisivo veio em 1648: num vácuo o mercúrio caiu todo, e no Puy de Dôme a coluna baixou cerca de três polegadas, enquanto o tubo de controle deixado em Clermont não mudou.

Até meados do século XVII a explicação corrente era que a natureza abomina o vácuo, e supunha-se que o ar não tem peso. Galileu sabia que as bombas de sucção não elevavam a água além de cerca de 9 m e atribuía o limite a uma força do vácuo. Torricelli trocou a água pelo mercúrio, bem mais denso, e trabalhou com um tubo pequeno. A coluna para quando o peso do mercúrio no tubo se equilibra com a força com que o ar empurra o mercúrio da cuba; por isso o aparelho mede a pressão do ar e deu origem ao barômetro. Essa leitura faz previsões que podem falhar: tirar o ar de fora deve derrubar a coluna, e subir uma montanha, com menos ar por cima, deve fazê-la baixar.

Por que mercúrio e não água

Segundo a Biblioteca de Clermont, repetir o experimento com água exigiria tubos de 15 m de altura. O mercúrio, único metal líquido denso o bastante, permitiu um aparelho que uma pessoa carrega montanha acima.

O que se pensava antes de 1644

Aristóteles tratou o vácuo como uma contradição lógica, e a ideia de que a natureza abomina o vácuo servia para explicar por que a água sobe numa bomba. Em 1644, segundo a Linda Hall Library, entendia-se em geral que o ar não tem peso e que a atmosfera não exerce pressão. Galileu observou que a sucção não elevava a água além de cerca de 9 m e atribuiu o limite a uma força do vácuo, o que manteve o vácuo como causa, só que com um limite de força.

O tubo de Torricelli

Na primavera de 1644, em Florença, o mercúrio parou em cerca de 76 cm no tubo. Torricelli concluiu que o espaço acima era vazio e que o ar da atmosfera sustentava a coluna, e escreveu isso a Michelangelo Ricci em 11 de junho de 1644. A MacTutor registra um relato diferente: Torricelli teria proposto o experimento em 1643 e ele teria sido feito por Viviani. As fontes divergem sobre quem o executou e sobre a data exata.

O vácuo dentro do vácuo

Em 1648, Roberval, Auzout, Pascal, os acadêmicos do Cimento e Boyle montaram variantes em que o tubo de Torricelli ficava dentro de um espaço sem ar. O mercúrio descia por completo para a cuba e voltava a subir quando o ar era readmitido. Esse resultado liga o peso do ar à sustentação da coluna sem depender de uma montanha, mas não descarta por si só toda explicação alternativa.

A montanha de Pascal e Périer

Em novembro de 1647, Pascal pediu ao cunhado Florin Périer que repetisse o experimento do centro de Clermont ao topo do Puy de Dôme. Em 19 de setembro de 1648, Périer deixou um tubo no convento dos Mínimos e subiu com outro. No topo a coluna estava cerca de três polegadas mais baixa, o tubo do convento não mudou, e na descida o mercúrio subiu gradualmente. A carta de Périer foi impressa por Pascal no Récit de 1648.

Como sabemos, e o que não ficou decidido

O desenho do teste é o que o torna exemplar: previsão feita antes, controle, testemunhas. Mas o relato nos chega por resumos de terceiros: os números de Périer vêm de uma biblioteca de ciência e variam entre fontes, e o original de 1648 não foi lido para este texto. Descartes, que não aceitava o vácuo, discordou de Pascal, e a fama de experimento crucial é uma leitura posterior; Pascal mesmo não via um único experimento como decisivo.

Como sabemos

Fatos centrais conferidos em museu, biblioteca e universidade; os números de Périer vêm de resumo de historiador, não do original.

Em debate:

• Fato estabelecido: Na primavera de 1644, em Florença, Torricelli encheu de mercúrio um tubo de vidro, emborcou-o numa cuba com mais mercúrio e viu a coluna descer só em parte, parando em cerca de 76 cm. [1] Texto da página, §1
  Contexto: Experimento descrito pelo Instituto e Museu de História da Ciência de Florença (hoje Museo Galileo). · Limitações: A biografia da MacTutor (f3) diz que Torricelli propôs o experimento em 1643 e que ele foi feito depois por Viviani; as fontes divergem sobre quem executou e em que data exata. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Torricelli concluiu que o espaço acima do mercúrio no tubo era vazio e que a coluna era sustentada por uma força externa, o peso do ar sobre o mercúrio da cuba. [1] Texto da página, §1 [3] Seção sobre o barômetro (carta a Ricci)
  Contexto: Interpretação de Torricelli em 1644; a ciência atual aceita a pressão atmosférica como causa da sustentação da coluna. · Limitações: Na época a interpretação foi contestada por defensores do cheio (plenum), como Descartes; ver a13. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em carta de 11 de junho de 1644 a Michelangelo Ricci, Torricelli declarou que o experimento provava duas coisas: que a natureza não abomina o vácuo e que o ar tem peso. [1] Texto da página, §1
  Contexto: Registro do que Torricelli afirmou na carta, segundo o museu de Florença. · Limitações: É a posição de Torricelli, não um resultado aceito por todos na época. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Antes de Torricelli, o vácuo era tratado por Aristóteles como uma contradição lógica e, em 1644, entendia-se em geral que o ar não tem peso, que a atmosfera não exerce pressão e que a natureza abomina o vácuo. [3] Seção sobre o barômetro [4] §3 (sobre o tubo de Torricelli)
  Contexto: Estado geral das ideias na Europa letrada em meados do século XVII, segundo historiadores da ciência. · Limitações: "Entendia-se em geral" é uma síntese da Linda Hall Library; havia posições variadas entre os estudiosos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Galileu havia observado que uma bomba de sucção só elevava a água cerca de 9 m e explicou o limite por uma força do vácuo, explicação que a biografia da MacTutor classifica como incorreta. [3] Seção sobre o barômetro
  Contexto: Observação de Galileu sobre bombas de sucção, anterior ao experimento de Torricelli. · Limitações: Valor aproximado; a altura máxima real depende de pressão e temperatura e é um pouco maior que 9 m. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em 1648, Roberval, Auzout, Pascal, os membros da Accademia del Cimento e Robert Boyle fizeram, sucessivamente e em variantes, o experimento chamado de "vácuo dentro do vácuo", repetindo o de Torricelli dentro de um espaço sem ar. [2] Texto do vídeo
  Contexto: Variantes do experimento de Torricelli repetido dentro de um vácuo. · Limitações: A fonte agrupa sob 1648 uma série de repetições feitas por pessoas diferentes; não detalha a data de cada uma. · Conferida em parte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Quando o experimento de Torricelli era feito dentro de um vácuo, o mercúrio não se sustentava no tubo e descia por completo para a cuba; ao readmitir o ar, o mercúrio voltava a subir. [2] Texto do vídeo
  Contexto: Resultado qualitativo das repetições do experimento dentro de um vácuo. · Limitações: A fonte é um resumo de museu; não descreve a montagem nem as medidas de cada variante. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em carta de 15 de novembro de 1647, Pascal pediu a seu cunhado Florin Périer que refizesse o experimento de Torricelli em vários pontos, da cidade de Clermont ao topo do Puy de Dôme; com água seriam necessários tubos de 15 m, por isso se usou mercúrio, único metal líquido denso o bastante. [5] Seção "Expérience du Puy de Dôme", §3
  Contexto: Página da rede de bibliotecas de Clermont Auvergne Métropole dedicada a Pascal. · Limitações: A altura de 15 m com água é o número da página; não foi conferida em documento primário. · Conferida na fonte (página institucional), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em 19 de setembro de 1648, Périer mediu no topo do Puy de Dôme (cerca de 4.800 pés acima do nível do mar) uma coluna de mercúrio cerca de três polegadas mais baixa, enquanto o tubo idêntico deixado no convento dos Mínimos, em Clermont, não mudou ao longo do dia. [4] §4
  Contexto: Relato da Linda Hall Library, baseado na carta de Périer a Pascal de 22 de setembro de 1648 (f5). · Limitações: Os números são do resumo de um historiador, não do texto original de Périer, que não foi lido; o Museo Galileo (f2) diz apenas "algumas polegadas" a menos. Conversão nossa: 4.800 pés × 0,3048 ≈ 1.460 m e 3 polegadas × 2,54 ≈ 7,6 cm. · Conferida em parte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Périer repetiu a leitura em vários pontos do topo, na descida observou o mercúrio subir gradualmente e, de volta ao convento, os dois tubos concordavam de novo; ele trabalhou com testemunhas e anotações detalhadas. [4] §6 [5] Seção "Expérience du Puy de Dôme", §3
  Contexto: Relato do experimento de 1648 conforme a carta de Périer a Pascal. · Limitações: Resumos de segunda mão do documento original (a carta de Périer, impressa no Récit de 1648); o original não foi lido. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Pascal interpretou a queda da coluna com a altitude como efeito da diminuição da pressão do ar, o que sustentava a explicação de Torricelli. [2] Texto do vídeo [5] Seção "Expérience du Puy de Dôme", §3
  Contexto: Interpretação histórica e física correntes: a pressão do ar diminui com a altitude. · Limitações: O advérbio "correctly" é um juízo do museu, com o conhecimento atual; na época a leitura de Pascal foi contestada (a13). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: Historiadores destacam que o experimento tinha um controle, um tubo duplicado que não passou pela mudança de altitude, e foi desenhado para testar uma hipótese específica, a de que a pressão atmosférica sustenta o mercúrio, contra explicações rivais como o horror ao vácuo. [4] §7
  Contexto: Leitura retrospectiva de historiadores e filósofos da ciência, que tratam o caso como um experimento crucial. · Limitações: É uma leitura posterior. A mesma fonte observa que Pascal não via os experimentos exatamente assim e que, na época, o experimento não foi aclamado como novo tipo de experimento. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O experimento não encerrou a discussão sobre o vácuo: Descartes, que não acreditava em vácuo, discutiu o assunto com Pascal, e o próprio experimento de 1648 não foi aclamado na época como um novo tipo de experimento. [4] §7 [6] Seção sobre física e vácuo
  Contexto: A visita de Descartes a Pascal ocorreu em setembro de 1647, antes do experimento no Puy de Dôme. · Limitações: A fonte f6 não descreve o conteúdo dos argumentos de Descartes; a afirmação limita-se ao fato de a discordância existir. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: No tubo de Torricelli, o ar empurra a superfície do mercúrio da cuba e o peso do mercúrio no tubo tende a fazê-lo descer; a coluna estabiliza quando as duas ações se compensam, e quanto maior a pressão do ar, mais alto o mercúrio sobe no tubo. [5] Seção "Expérience du Puy de Dôme", §2
  Contexto: Explicação física atual do barômetro de mercúrio; a página institucional a apresenta como o princípio do experimento. · Limitações: Simplifica: na prática a leitura depende também da temperatura (densidade do mercúrio) e da gravidade local. · Conferida na fonte (página institucional), conferência automatizada

Fontes

1. Istituto e Museo di Storia della Scienza, Florença (hoje Museo Galileo) — Horror Vacui? Torricelli's barometric experiment
   Istituto e Museo di Storia della Scienza (IMSS), Florença · s.d. · Documento institucional · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026
2. Museo Galileo, Florença — Pascal's barometric experiment (vídeo e texto)
   Museo Galileo, Florença · 2010-2015 · Documento institucional · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026
3. MacTutor History of Mathematics, University of St Andrews — Evangelista Torricelli (biografia)
   O'Connor, J. J.; Robertson, E. F. · s.d. · Livro ou obra de referência · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026
4. Linda Hall Library of Science, Engineering & Technology — Scientist of the Day: Florin Périer
   Linda Hall Library · 2022-09-19 · Divulgação científica · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026
5. Bibliothèques de Clermont Auvergne Métropole — Expérience du Puy-de-Dôme
   Bibliothèques de Clermont Auvergne Métropole · s.d. · Documento institucional · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026
6. MacTutor History of Mathematics, University of St Andrews — Blaise Pascal (biografia)
   O'Connor, J. J.; Robertson, E. F. · s.d. · Livro ou obra de referência · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026

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