El aire pesa. Parece algo elemental decirlo, pero usualmente no nos damos cuenta del peso que levamos sobre nuestras cabezas y espaldas.

Sin embargo, en la antigüedad nunca se había pensado que el aire pesaba. Lo consideraban como un cuerpo que tendía a elevarse, y entendía el hecho de que en las bombas rudimentarias que ya tenían, los líquidos se elevaban, aduciendo que ello era por el “terror al vacío” (horror vacui) que existía en la Naturaleza.

Pero se encontraron que había un límite. Unos jardineros italianos fueron a ver a Galileo Galilei porque aspirando agua con una bomba de hélice, el agua no sobrepasaba los 10.3 metros de altura, y gallileo determinó que el horror al vacío tenía un límite a los 10.3 metros de altura y que esa fuerza era equivalente al pero de esa agua, denominando a dicha altura “alteza limitatíssima”. Hoy sabemos que la altura de 10.33 metros en un barómetro de agua equivale a una presión de una atmósfera.

Pero siguiendo con esta interesante historia, pues la Ciencia se construye paso a paso. O como si fuera ladrillo a ladrillo, tenemos que en 1643 Torricelli tomó un líquido muy pesado, mucho más que el agua, con lo que pretendía que el largo del tubo no fuera de 10 metros, sino mucho menos. Así que tomó el mercurio, único metal que en nuestro Planeta se encuentra líquido a la temperatura ambiente, y llenó un tubo de vidrio de un metro de longitud con el mercurio.

Al llenarlo de mercurio y tapar el extremo con un dedo, para introducirlo en una cubeta con el metal líquido, observó que el mercurio descendía hasta formar una columna cuya altura era 13,6 veces menor que la que se obtenía al realizar el experimento con agua. Y como sabía que el mercurio era 13,6 veces más pesado que el agua, dedujo que ambas columnas de líquido soportaban el mismo contrapeso , sospechando que solo el aire de la Columna atmosférica era capaz de realizar dicha fuerza. Torricelli había establecido para la Ciencia que el aire pesa, que ese peso es el de la columna de aire que va desde la superficie hacia arriba.

Lo que no sabía era que la presión atmosférica no era estable, y que variaba de diferentes formas.

Los experimentos de Torricelli llegaron a oído de otro grande de la Ciencia, Pascal, después de la temprana muerte del primero. Al principio, Pascal aceptaba la teoría del “horror al vacío”, pero al observar el resultado de sus propios experimentos, cambió de idea.

Esquema del experimento de Torricelli

Tomó un tubo curvo y lo situó de manera que la atmósfera no ejerciera ninguna influencia sobre el líquido, y vió que las columnas llegaban a estar del mismo nivel, pero que cuando destapaba el tubo en una de sus puntas, para que la atmósfera actuara, enseguida el nivel del líquido era otro.

En efecto, la atmósfera ejercía una presión sobre el líquido, que era lo que lo hacía variar su nivel. Pero, tenía que estar seguro. Si la Columba de aire por encima del lugar era lo que determinaba esa presión, entonces esa presión debía variar al situarse en un lugar mucho más alto, pues la columna de aire sería menor.

Es interesante el razonamiento de Pascal cuando escribió a su cuñado, llamado Perier, el 15 de noviembre de 1647: “ Si sucede que la altura de la plata viva (así llamaba al mercurio) es menor en lo alto de la montaña que abajo, se deducirá necesariamente que la gravedad y presión del aire son la única causa de esta suspensión de la plata viva, y no el horror al vacío, porque es verdad que hay mucho más aire que pese al pie de la montaña que en su vértice”

Pelier realizó el experimento señalado por su cuñado, cuando el 19 de septiembre de 1648 ascendió a la cima del Puy-de-Dome (cerca de 1000 metros de elevación), y comparó la medida del nivel del mercurio realizada en la cima con la que había medido en la superficie, al pie de la montaña, y había una diferencia de tres líneas y media entre ambas. Conclusión: el aire pesaba y el “horror vacui” era solo una leyenda.

Esquema del barómetro de Torricelli

Sin desechar el valor de ese experimento y su certera conclusión, René Descartes había escrito una carta en 1638, 12 años antes, donde decía: “ El aire es pesado, se lo puede comparar a un vasto manto de lana que envuelve la Tierra hasta más allá de las nubes; el peso de esta lana comprime la superficie del mercurio en la cuba, impidiendo que descienda la columna mercurial”.

Después vendrían los descubrimientos de que la presión atmosférica, o la longitud del mercurio en el tubo de vidrio, también variaba en un mismo lugar según la hora del día, la “marea barométrica”, y que además, variaba según el estado de los fenómenos atmosféricos: centros de alta presión (o anticiclones), identificadas usualmente como zonas de pocas nubes y buen tiempo; centros de baja presión (o ciclones), asociados a lluvias y mal tiempo, y a los diferentes elementos que existen en la atmósfera, vaguadas, frentes fríos, etc. Pero esa es otra historia.

Barómetro de Mercurio (Torricelli) en una estación meteorológica

Es muy común y frecuente hoy en día ver los llamados “Mapas del Tiempo”, que no son más que mapas en los que hay líneas que unen puntos de igual presión atmosférica, llamadas isobaras o “de igual presión”, y que describen muy bien los anticiclones, los ciclones, y otras características atmosféricas.

Mapa del Tiempo con las líneas isobaras o de igual presión. Se observan las áreas de baja presión B (ciclones) y las de alta presión A (anticiclones)

Pero ¿cuánto pesa el aire que está sobre nuestras cabezas?, ¿o el peso que llevamos sobre nuestros hombros?

Basta con hacer algunos cálculos sencillos para conocerlo.

La presión se define como fuerza por unidad de área o superficie. De ahí que la presión atmosférica en un momento dado es el peso de una columna de aire que está extendida desde los confines superiores de la atmósfera, situados a unos 50 kilómetros de altura, hasta la superficie de La Tierra (o sobre nosotros).

Al valor promedio de la presión atmosférica se le llama 1 atmósfera estándar. La unidad de medida de la presión en el Sistema Internacional de Unidades (SIU), que rige en la mayor parte del Mundo, es el Pascal (Pa) (en honor del científico que ya conocemos).

Una atmósfera estándar se expresa como 101325 Pa. Este valor es muy alto para su uso práctico, digamos en meteorología, Por ello se emplea el hectopascal (hPA) (Siiiii, muchos habrán oído hablar de él en los Informes del tiempo de la TV y la radio, aunque no supieran bien de qué se trataba). Y ese valor de la atmósfera estándar es 1013.25 hPa.

También se le llama milibar, pues el bar, que no es una unidad de medida del SIU, tiene como submúltiplo el milibar (mb), que es numéricamente igual al hectopascal , y por eso también se emplea el milibar en varios países en lo que respecta a la meteorología, aunque lo más correcto, y aprobado por la Organización Meteorológica Mundial (OMM), es el hectopascal (hPa), que, como les dije, pertenece al Sistema Internacional de Unidades (SIU).

Los barómetros aneroides sustituyen a los de mercurio. Se basan en unas cápsulas al vacío (aneroides) de metal fino (Se observan en el interior, al centro). Al aumentar o disminuir la presión atmosférica, la cápsula se aplasta o infla, transmitiendo ese movimiento a la aguja. La escala de este barómetro está en milímetros de mercurio (mm Hg) y en hectopascal (hPa)

Hay otras unidades de presión, como es el caso del milímetro de mercurio , utilizado en la América española por muchos años, al igual que la pulgada de mercurio , en los países anglosajones. Estas unidades, aludían a la longitud o altura del mercurio en los barómetros y eran por tanto unidades de longitud que se empleaban para tal fin, pero ya estas formas de medición han sido superadas.

Por cierto, también ha sido superado el barómetro de mercurio, al igual que los termómetros del mismo metal, pues debido al carácter tóxico y contaminante del mercurio, está internacionalmente prohibido su uso.

Pero, volvamos a la pregunta inicial, que aún no he respondido: ¿Cuánto pesa el aire que llevamos sobre nuestros hombros y cabezas?

Simplemente asómbrense ….. Cada persona soporta sobre sus hombros y cabeza el peso de unos 17 500 kilogramos, o sea 17.5 toneladas !!!!!!.

Voy a explicarlo para que Uds. vean por qué es así. La presión atmosférica es bastante elevada, de unos 1.033 gramos (poco más de 1 kilogramo) por centímetro cuadrado . Miren Uds. los centímetros cuadrados que tenemos expuestos a esa presión. Una simple suma da como resultado que cada persona soporta sobre su cabeza y hombros el peso equivalente, más o menos, a unos 17 500 kilogramos, o 17 y media toneladas de peso.

Y, si el aire pesa, y tanto, ¿por qué no lo percibimos?, se preguntaron filósofos como Aristóteles, y se preguntarán lo mismo Uds. también…...

¿Por qué ese peso no nos aplasta? Ahhhh, resulta que el proceso evolutivo de vivir en este planeta bajo esas condiciones atmosféricas, nos ha preparado para ello, y poder vivir así, como si nada tuviéramos encima de nosotros. Realmente tenemos una presión interna que contrarresta la presión atmosférica .

Esto solo se nota cuando estamos en entornos donde la presión aumenta o disminuye. Como el peso del aire disminuye con la altura, algo que se puede notar al viajar en avión, a menudo ello provoca dolor de oídos (y eso que las cabinas de los aviones están presurizadas, pero no alcanza al valor de la presión atmosférica en la superficie de La Tierra).

No sentimos el enorme peso de la atmósfera. Ese peso está repartido por el cuerpo y la presión interna dentro de nosotros la equilibra, de manera que no nos aplasta. El ser humano aprendió, por evolución natural, a vivir con este gran peso sin notarlo.

O también, cuando se está bajo el agua, que tiene una densidad mucho mayor que la del aire, y entonces el peso, y también la presión que sentimos, aumenta de manera significativa.  Cada diez metros de profundidad bajo el agua la presión aumenta en una atmósfera. Por eso, no se puede bucear así como así. A partir de 30 metros de profundidad, la cantidad de presión que soporta nuestro cuerpo ya comienza a ser extremadamente peligrosa, y a un poco más de profundidad, sencillamente nos aplasta.

Reciba nuestro periódico digital semanal gratuito

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS ® CARIBE NEWS DIGITAL.