Otto von Guericke

Otto von Guericke.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Anselmus von Hulle. Public domain.

Zásluhy o Magdeburg

Magdeburg byl v roce 1631 vyloupený a vypálený Tillyho císařskými vojsky. Guericke během obléhání pracoval jako „ochranný a válečný pán“ města a staral se o opevnění a obranu. Spolu se svou rodinou se dostal do zajetí a přišel o veškerý majetek. Propustili ho až po zaplacení velkého výkupného, které mu poskytli pravděpodobně švédští přátelé. Pod švédskou záštitou ve službách Gustava Adolfa se vrátil do válkou zničeného Magdeburgu a pokračoval v práci pro město – řídil stavby mostů, opevňovací práce a vedl různá poválečná jednání. Přitom provozoval hospodářství a vařil pivo. V letech 1646 až 1676 byl purkmistrem Magdeburgu. Během jeho působení se Magdeburg vzchopil a dovedl ho k největšímu rozkvětu v celé jeho historii. V roce 1676 odešel Otto von Guericke ke svému synovi do Hamburku, kde zemřel.

Teploměr

I přes svou náročnou práci pro město se Guericke zabýval i fyzikou. Své pokusy předváděl ve velkém měřítku, aby oslovily a zapůsobily na co nejvíce lidí. Měl vždycky velkou radost, když na tvářích přihlížejících viděl velký údiv a překvapení.

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.

Tlak vzduchu

Velkou slávu získal Guericke svými pokusy s tlakem vzduchu. Celých dva tisíce let mělo lidstvo strach z prázdnoty, dokonce této fóbii dali název horror vacui. O existenci vakua přemýšlel už Galileo Galilei. Jeho existenci potvrdil Evangelista Torricelli a Blaise Pascal. Jejich důkaz byl však pro laickou veřejnost těžko pochopitelný. Guericke se proto rozhodl viditelně prokázat existenci vakua.

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. Síla nutná k vyčerpání byla veliká. Bylo proto nutné vylepšit všechna těsnění. Když se konečně třem silným mužům podařilo pomocí pístu vyprázdnit sud, bylo slyšet ze všech částí sudu šelest, jako by se voda mocně vařila a to trvalo tak dlouho, až se sud naplnil místo vodou vzduchem. Dřevo nebylo pro takový pokus dost neprodyšné.

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.

Magdeburské polokoule

Nejznámější a nejslavnější je 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.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Gaspar Schott, 1657. Public domain.

Výsledky svých experimentů publikoval v roce 1672 v Experimenta Nova Magdeburgica De Vacuo Spatio (Nové magdeburské experimenty o prázdném prostoru) a o svém slavném pokusu tu ve 23. kapitole píše: “Dal jsme udělat dvě měděné polokoule o průměru tři čtvrti magdeburského lokte (asi 550 mm). Ale ve skutečnosti byl průměr roven pouze 67 setinám, neboď 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. Mimo to 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, rozhledla se rána jako při výstřelu. Ale stačilo otočit kohoutkem a umožnit tak svobodný přístup vzduchu, a polokoule se daly bez nesnází oddělit v rukou.“ [7] Guerickův experiment zopakoval u nás poprvé profesor lékařské fakulty pražské univerzity Jan Antonín Scrinci na nádvoří břevnovského kláštera při návštěvě císařovny Marie Terezie v roce 1754.

 Otto von Guericke: Experimenta Nova Magdeburgica De Vacuo Spatio

Roku 1654 byl Guericke předvolán na císařský dvůr do Regensburgu, aby tu před císařem a říšskými knížaty předvedl své pokusy. Odtud se jeho sláva rozšířila i do ostatních evropských zemí. Některá pokusná zařízení přenechal univerzitě ve Würzburgu, některá přešla do Anglie k Robertu Boylovi.

Před svým domem instaloval i 10 metrů vysoký vodní barometr. Poprvé pozoroval, že před bouřkou klesá tlak vzduchu. Z tohoto pozorování usoudil, že bouře a větry vznikají díky tlakovým rozdílům vzduchu.

Elektrostatické jevy

Někdy kolem roku 1650 Guericka zaujaly tehdy módní pokusy s elektřinou. Po sérii experimentů objevil elektrické odpuzování, ještě před tím už vědci znali jen elektrické přitahování. Sestrojil přístroj na získávání elektrického náboje třením. Skládal se ze sírové koule, která se otáčela okolo své osy. Položil tak základy pro další třecí elektriky. Pomocí Guerickova přístroje poprvé v roce 1672 Gottfried Leibniz vyrobil elektrické jiskry.

Třecí elektrika.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Když 11. května v Hamburku Otto von Guericke zemřel, byla rakev s jeho ostatky převezena lodí po Labi do Magdeburku a 2 června uložena v místním kostele sv. Jana do rodinné hrobky.

Použité zdroje

[1] AUGUSTA, P. Otto von Guericke. 3POL, květen 2002.

[2] AUGUSTA, P. - KLŮNA, P. Tajemství přesnosti. 1. vydání. Praha: Albatros, 1983. ISBN 13–856–83.

[3] BOREC, T. Dobrý den, pane Ampére. 1. vydání. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1980. ISBN 14–031–81.

[4] FRANĚK, J. Žárovka a jiná kouzla. Ohlédnutí za stoletím elektřiny. 1. vydání. ČEZ oddělení komunikace, 2000.

[5] KRAUS, I. Lékař a fyzik Jan Antonín Scrinci. Československý časopis pro fyziku, 2003, č. 3, svazek 53, s. 174–176. ISSN 0009–0700.

[6] LENARD, P. Velcí přírodozpytci. Přeložil F. X. Lánský. 2. české vydání. Praha: Vydavatelstvo Družstevní práce, 1943.

[7] PERELMAN, J.I. Zajímavá fyzika. Praha: Naše vojsko, 1952.

[8] SMEJKAL, L. Dědictví chytrých (O technických objevech a vynálezech). 1. vydání. Praha: Albatros, 1977. ISBN 13–891–77.

[9] Dějiny matematiky a fyziky v obrazech, čtvrtý soubor. Redigoval Jaroslav Folta. 1. vydání. Praha: Jednota československých matematiků a fyziků, 1989. ISBN 80–7015–012–2.