¿Cuándo y cómo se 'concluyó' que no hay aire en el espacio?

El descubrimiento de que no debería haber aire en el espacio tal vez se remonta a cuando se formuló la fuerza gravitatoria, y la comprensión de que causa gradientes de presión en la atmósfera, todo alrededor de mediados o finales del siglo XVII.

Cuando los científicos aprendieron que la gravedad atrae hacia abajo objetos masivos (y la atmósfera contiene cantidades masivas de aire), concluyeron que esto da como resultado un gradiente de presión de aire.$^1$, de modo que a cierta altura esa presión sería (cerca de) cero.

Durante el mismo período, Newton formuló matemáticamente la gravedad, de modo que la idea de que el aire tiende a estar más cerca de la superficie de la tierra y (específicamente, los cálculos sobre cómo actuaría la gravedad en las columnas de aire) la altura a (aproximadamente) presión cero fue calculado. La intensidad de la fuerza gravitacional es

También parece haber aludido al experimento de Michelson-Morley, que en realidad fue un experimento para determinar la posible existencia de un éter (medio para la propagación de la luz). Esto no tenía relación con lo anterior.

$^1$Unos años antes de que Newton formulara su ley universal de la gravitación, se entendió que la gravedad provoca un gradiente de presión. De hecho, Evangelista Torricelli diseñó el primer barómetro en 1643, confirmando que tal gradiente de presión debido a la gravedad sí existe.

$^2$Véase la línea de Kármán, que se define como el "límite" (el punto en el que la presión del aire se acerca a la del vacío del espacio) entre la atmósfera terrestre y el espacio, que es de unos 100 kilómetros (o$\approx 63$millas) donde la densidad del aire se acerca a un número pequeño, efectivamente un vacío en comparación con la densidad en la superficie de la tierra.

Hace mucho tiempo, se realizaron experimentos para medir la variación de la presión atmosférica con la altura sobre la tierra usando cometas (ver: cometa Eddy ) y globos. Estas mediciones llegaron hasta unos 30,000 pies y mostraron que la presión disminuye exponencialmente con la altura, y al extrapolar el gráfico resultante a una presión cercana a cero, se pudo concluir que a cierta altura sobre la tierra, esencialmente no había aire. . Esto significaba que en el espacio no había aire en absoluto, y que en su lugar había vacío.

Mediciones posteriores en altitudes más altas utilizando cohetes de sondeo confirmaron este resultado.

Y como señaló Joseph H, este resultado se comprobó con bastante precisión a partir de la teoría sabiendo cómo actuaría la gravedad sobre una columna de aire comprimible. Para ello se requerían mediciones de la temperatura en función de la altura, que también se realizaban utilizando globos, cometas y, más tarde, cohetes.

Esto no tiene nada que ver con la relatividad y el (hipotético) éter.

El movimiento de los planetas se ha observado durante cientos o incluso miles de años. Newton explicó que el movimiento de los planetas y las lunas es causado únicamente por la gravitación y la gravitación, y logró calcular sus órbitas con gran precisión. Estas órbitas no funcionarían de la misma manera si hubiera aire o gases a baja presión, ralentizando el movimiento de los cuerpos celestes.