Αλπινισμός και επιστήμη

Αποστόλη,

απόλαυσα καθυστερημένα την επιστήμη "να παίρνει τα βουνά" και αντιμετώπισα με δέος τα αλαζονικά εγχειρήματα των πρωταγωνιστών (το αστεροσκοπείο του Janssen που το “κατάπιε” ο παγετώνας).

Παρακαλώ να εκλάβεις ως αντίδωρο,

την υπενθύμιση μιας απλής ορειβασίας στα 1000m, που όμως θεωρείται «υψηλή πτήση» για την πειραματική επιστήμη.

Ο Pascal, θεώρησε ως τεκμήριο της θέσης του Torricelli για την εξάρτηση της πίεσης από το βάρος του υπερκείμενου ρευστού, την ταυτόχρονη μέτρηση της πίεσης σε διάφορα ύψη της ατμόσφαιρας. Επειδή υπήρξε φύση ασθενική (πέθανε μόλις 39 χρονών), παρήγγειλε απ’ το Παρίσι στον γαμπρό του Florin Perrier, να πραγματοποιήσει το πείραμα στη βάση και κορυφή του Puy de Dome, του ηφαιστειακού βουνού που γειτνιάζει με την γενέθλια πόλη τους, την Clermant-Ferrand. Η κορυφή του βουνού απέχει 1000m από τη βάση και 1460m από το επίπεδο της θάλασσας. Την επόμενη χρονιά, 1648, πραγματοποιήθηκε η ανάβαση και τα αποτελέσματα ήσαν 711mm στήλης υδραργύρου στη βάση και 627mm στην κορυφή. Ο Perrier εντυπωσιασμένος, τις επόμενες μέρες μετρά τη διαφορά της στήλης μεταξύ κορυφής και βάσης του πύργου του καθεδρικού της Clermant-Ferrand, ύψους 50m και διαπιστώνει ευδιάκριτη διαφορά 4mm. Ο Pascal, μαθαίνοντας τα νέα, δοκιμάζει στο Παρίσι τη μέτρηση, στην κορυφή και τη βάση του πύργου του Saint-Jacques-de-la-Boucherie, γύρευε γιατί ονομαζόταν έτσι.

Τα αποτελέσματα του πειράματος, ενδυνάμωσαν την τορικέλεια υπόθεση για το ρόλο του βάρους του αέρα και βάφτισαν την υδραργυρική στήλη, “βαρόμετρο”, δημιουργώντας εννοιολογικές συγχύσεις στους νεαρούς μαθητές.

Ποια άλλη υπόθεση θα μπορούσε να ενισχυθεί από το πείραμα στην κορυφή του Puy de Dome;

Το πείραμα πρέπει να είχε υποδειχθεί άμεσα στον Pascal αλλά και εγγράφως σε τρίτους αποδέκτες (στον αββά Mersenne) από τον Καρτέσιο, έναν εκ των αρνητών της ύπαρξης κενού στη φύση.

Η ανακοίνωση των αποτελεσμάτων, άφησε και τον Καρτέσιο ευχαριστημένο! Ποιά ήταν η καρτεσιανή υπόθεση; Ότι το φώς απαιτεί υλικό διάδοσης και αφού στα ψηλά με αυξημένο τον όγκο μέσα στο γυάλινο δοχείο πάνω από τον υδράργυρο συνέχιζε να διαδίδεται το φώς, αδυνάτιζε η υπόθεση για την ύπαρξη κενού ακόμα και στην πιο διεσταλμένη εκδοχή του, αφού του προσφερόταν περισσότερος χώρος.

«Το κενό υπάρχει μόνο στο μυαλό του νεαρού Pascal», έγραψε ο Καρτέσιος στον Huygens.

Πηγές:

Blaise Pascal, Florin Périer, and the Puy de Dôme experiment

New Essays on the Rationalists

Κάνεις καλά που αναφέρεσαι στο βιβλίο του Παναγιώτη (Κουμαρά), που και γω εκτιμώ ότι ανασυγκροτεί αυτή την ιστορική περίοδο με σαφήνεια και οδηγεί σε εύστοχα διδακτικά συμπεράσματα. Σκοπεύω άμεσα να σχολιάσω και το καινούργιο του πιο φιλόδοξο εκδοτικό εγχείρημα “Διδάσκοντας Φυσική αύριο”, πάλι απ’ τον Gutenberg.

Βλέπεις Απόστολε, η ευκολία πρόσβασης του ιντερνετικού αναγνώστη σε διαδικτυακές πηγές υποβαθμίζει τις αναφορές στην έντυπη εκδοχή τους.

Π.χ. εύκολα μπορούμε να φρεσκάρουμε ιντερνετικά το σχετικό και διαχρονικά ενδιαφέρον «H ένταξη της “Πειραματικής Μεθόδου Έρευνας” στο Σχολείο», του Νίκου (Δαπόντε).

Με την ευκαιρία, κάτι ειδικό.

Η επανάληψη των πειραμάτων από τους Perrier και Pascal σε πύργους καθεδρικών, εκτιμώ ότι σκόπευε στην νομιμοποίηση μεταβολών της στήλης του Τορικέλι κατά λίγα mm. Δηλαδή, με την υπόθεση αναλογικής σχέσης των μεταβολών του υψομέτρου και της στάθμης της στήλης, η ευδιάκριτη μεταβολή της στήλης κατά 711 – 627 = 84mm, προβλέπει για 50m υψομετρική διαφορά, κάθοδο της στήλης κατά 4,2mm, οπότε η τιμή των 5mm που καταγράφηκε για υψομετρική διαφορά 50m, δεν θα έπρεπε να αποτελεί σφάλμα. Ταυτόχρονα, νομιμοποίησε το βαρόμετρο και ως όργανο μέτρησης “βαρομετρικών” φαινομένων.