Článek o ničem. Přesněji o vakuu neboli vzduchoprázdnu

29. květen 2015
Školní vývěva k demonstračním účelům

Víte, co to je nic? Litr alkoholu pro dva Čechy... No, tento vtip vystihuje nepříliš lichotivý fakt, že v konzumaci alkoholu jsme celosvětově na předních příčkách. Ale teď vážně – co to je nic?

Tuto otázku si pokládali filozové už v antice. Třeba eleaté jeho existenci popírali – nemůže být myšleno. Pokud bychom o něm už jen uvažovali a dávali mu nějaké vlastnosti, stává se přece už něčím – tedy jsoucnem. Naopak atomisté s ním čile počítali – v prázdnu se vznáší základní stavební prvky světa – atomy. „O ničem“, přesněji řečeno o vakuu, hovořil v Magazínu Leonardo profesor Petr Slavíček z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze.

Na vážnější výzkumy vakua si lidstvo muselo počkat až do novověku. První, kdo přišel s jeho experimentálním důkazem, byl v roce 1643 Evangelista Torricelli. Dodnes se ve školách děti učí o Torricelliho pokusu. Vzal si zkumavku, kterou naplnil rtutí, zacpal ji palcem a vložil ji obráceným směrem do nádoby se rtutí. Hladina rtuti ve zkumavce trochu klesla. Co se stalo v té části zkumavky, ze které zmizela rtuť? Torricelli měl jasno – je tam vakuum.

O tři roky později pokus zopakoval Blaise Pascal. Jeho ověřování bylo impozantnější – k experimentu použil vodu, a protože ta je mnohonásobně lehčí než rtuť, pokusná trubice sahala nad střechy domů. Zároveň použil i červené víno. Hladiny vody i vína poklesly na stejnou úroveň. Tím došel k závěru, že prostor v trubici nevznikl parami. Pak by v případě vína byl prostor větší, protože víno je těkavější. Nabízelo se jediné řešení: v prostoru, ze kterého kapalina odešla, vniklo vakuum.

Doba výzkumů vzduchoprázdna se rozeběhla a mohly se popisovat jeho vlastnosti. Zjistilo se, že peří i železo v něm padají stejně rychle, máslo se neroztaví vedle rozžhaveného nože, kývající se zvoneček necinká – ale navzdory tomu světlo prochází vakuem bez problémů. Světlo je totiž elektromagnetické záření, a tak žádné prostředí ke svému šíření nepotřebuje.

Lorenzo Lippi: Portrét Evangelisty Torricelliho

Úplně prázdné ale vakuum není, a to ani ve vesmíru. Vyrobit vakuum – nebo tedy skoro vakuum – není nic jednoduchého. V extrémních případech se jedná o měsíce. A k úrovni vesmírného vakua se zatím nedostaneme vůbec. Což je docela škoda – nemůžeme tak věrně simulovat děje ve vesmíru.

Blaise Pascal

I tak ale vakuum používáme například v žárovkách, ve vysavačích nebo fekálních vozech. A určitě je zajímavé sledovat vlastnosti materiálů za experimentálně změněných podmínek. Mezi ty vakuum rozhodně patří.

  • Věda