Kaleidoskop podle Hanky : Když pan Guericke čaroval s polokoulemi

Máte vztah k fyzice? K mým oblíbeným ve škole sice nepatřila, ale dnes vím, že to byla škoda, protože fyzika je zajímavá. Jak člověk dozrává, různé věci více chápe a proniká do jejich podstaty.

Připomenu vynálezce, jehož jméno možná ani neznáte. Jeho pokusy jsou zajímavé, i když vypadají komicky, ale to je tou dobou.

Otto von Guericke je fyzik německé národnosti ze 17. století, který i po 400 letech imponuje svou všestranností a důmyslem. Jeho život byl velmi bouřlivý už tím, že žil za třicetileté války. Byla to doba otřesná, proto jsem to trochu nastínila. Narodil se r. 1602 v Magdeburku a studoval práva v Lipsku.

Magdeburg je nyní zemské hlavní město německé spolkové země Sasko-Anhaltsko. Bylo to hanzovní město. Je tam Univerzita Otta von Guericke.

Cestoval po Francii a Anglii a zkušenosti nabyté na cestách byly i příčinou toho, že po návratu do Magdeburku v poměrně mladém věku zasedal v městské radě. Guerickovi bylo 16 let, když začala třicetiletá válka. R. 1631, kdy císařský generál Tilly zpustošil jeho rodné město, se s rodinou zachránili útěkem. Byla pobita většina obyvatel města! Tehdy se uplatnil při opevňovacích pracích, které řídil. Přitom provozoval hospodářství a vařil pivo. Byl i při uzavírání mírových smluv v Osnabrücku. V r. 1676 přesídlil k synovi do Hamburku, kde roku 1686 zemřel. Obrázky rozklikněte.

Nejprve se proslavil vývojem teploměru. Jeho teploměr tvořila měděná trubice zahnutá do tvaru U, na jednom konci připevněná k měděné baňce, na druhém volná.

Když se do trubice nalil líh, pohybovala se jeho hladina v závislosti na roztahování či smršťování vzduchu v baňce vlivem stoupající či klesající teploty. Na hladinu volného úseku trubice umístil Guericke plovák spojený přes kladku s ﬁgurou andělíčka ukazujícího napřaženou ručkou na stupnici. Když se teplota zvyšovala, andělíček klesal a naopak.

Stupnice však byla zcela libovolná, a tak se sice dala zaznamenat změna, ale už se nedala zobecnit. To byl ovšem problém všech tehdejších teploměrů. Svůj přístroj nazval mobile perpetuum, protože andílek byl velmi neklidný a pohyboval se téměř neustále.

Otto von Guericke. Matematik, fyzik a vynálezce, který jako první zkoumal vakuum.

Rozhodl se prokázat existenci vakua. Poznal vzduchoprázdný prostor a tlak vzduchu. K prvním pokusům s prázdným prostorem použil ruční čerpadlo nebo hasičskou stříkačku, kterou nasadil na sud vody, aby viděl zda po vyčerpání vody zůstane v sudu prázdný prostor. K dalším pokusům bylo v roce 1650 nutné zkonstruovat první mechanickou vývěvu. Při dalším pokusu Guericke vyčerpal z měděné koule vzduch a ke hrůze všech zjistil, že se koule zploštila, jako by byla vyrobená z plátna. K dalším pokusům použil ještě dokonalejší kouli, která se nedeformovala.

Veřejná prezentace síly vakua, jak ji prezentoval Otto von Guericke: dvě polokoule udrží obrovskou zátěž, kterou přitom drží zázračná síla „ničeho“ mezi oběma koulemi. Dnes už víme, že je to podtlak.

Slyšeli jste o magdeburských polokoulích? Je to nejznámější a nejslavnější Guerickeův pokus z 8. května 1654. Zapřáhl osm párů koní na každou stranu železné polokoule, které k sobě těsně přitlačil a vysál mezi nimi vzduch. Koně měly co dělat, aby od sebe oddělily dvě polokoule. Když se to konečně podařilo, ozvala se ohlušující rána. Podle místa, kde se pokusy předváděly, se polokoule nazývají magdeburské.

Guerickeho pokus s koňmi a magdeburskými polokoulemi.

Demonstrace síly podtlaku: každou polokouli odtahuje osm spřažených koní, neodtrhnou je přitom od sebe! Pak stačí povolit kouhoutek a pustit do dutiny vzduch a stane se „zázrak“. Toto dřív stačilo k uchvácení publika, které nemělo o vlastnostech podtlaku tušení.
(Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Gaspar Schott, 1657. Public domain.)

V Magdeburku má jeho slavný pokus dokonce sochu.

O svém slavném pokusu Guericke píše: “Dal jsem udělat dvě měděné polokoule o průměru tři čtvrtě magdeburského lokte (asi 550 mm). Ve skutečnosti byl průměr roven pouze 67 setinám, neboť mistři, jako obvykle, nedokázali zhotovit přesně to, co bylo žádáno. Obě polokoule si navzájem přesně odpovídaly. Jedna z nich měla kohoutek, jímž bylo možno vyčerpat vzduch z vnitřku a zabránit proniknutí vzduchu zvenčí dovnitř. Kromě toho byly k polokoulím připevněny čtyři kruhy na provlečení lan, k nimž byli připřaženi koně. Poručil jsem také ušít kožený kroužek, který jsem pak napustil směsí vosku a terpentýnu; vložen mezi obě polokoule, měl za úkol nepropouštět do nich vzduch. Ke kohoutku byla připojena trubice vývěvy, která vyčerpala vzduch z koule. Potom se ukázalo, s jakou silou se k sobě tisknou obě polokoule přes kožený kroužek. Vnější vzduch je tlačil dohromady tak silně, že šestnáct koní (trhnutím) je vůbec nemohlo roztrhnout, nebo pouze s velkou námahou. Když se polokoule největším vypětím všech sil koní od sebe odtrhly, rozlehla se rána jako při výstřelu. Pak stačilo otočit kohoutkem a umožnit tak volný přístup vzduchu, a polokoule se daly bez nesnází oddělit v rukou.“