Tak jednoduše se dalo vysvětlit, proč do válce pumpy, jejíž píst zvedáme, ihned stoupá voda. Tlačí ji Bůh. Nemůže přece dopustit, aby pod pístem zůstalo Nic.

Proč pumpa nenasává?

Bezprostřední příčinou objevu atmosférického tlaku bylo prý přání toskánského vévody mít ve svých florentských terasovitých zahradách výkonnou nasávací pumpu. Přestože čerpadlo zhotovil zkušený mistr pumpař, nikdy nefungovalo tak, jak bylo potřeba. Jakmile voda vystoupila do výšky asi deseti metrů, vznikla mezi pístem a hladinou prázdnota.

Když o vysvětlení požádali Galileo Galilea (1564 až 1642), dověděli se, že příroda sice nemá ráda prázdnotu, ale jen do určité míry. Na velikost této míry přišel v roce 1643 (možná ale až o rok později) Galileův nástupce v úřadě dvorního florentského matematika Evangelista Torricelli (1608 až 1647). Svou představu, že za vytvoření prázdného prostoru odpovídá tlak vzduchu, potvrdil známým pokusem se skleněnou trubicí naplněnou rtutí.

Její sloupec měl nezávisle na rozměrech nádobky i průřezu trubice vždy výšku asi 760 mm; nad ním vzniklo vakuum. Ideu experimentu vymyslel Torricelli, provedl ho však Galileův žák Vincenzo Viviani (1622 až 1703). Pokusem byla dokázána jak existence vakua, tak i skutečnost, že atmosféra působí na všechny předměty podobně jako kapalina. Podivné chování pump v zahradách toskánského vévody bylo rozřešeno. Voda vystupovala za pístem jen tak dlouho, dokud její sloupec netlačil na spodní hladinu silou větší než atmosféra.

Předpověď nečasu

Několik let po Torricellovi stanovil velikost atmosférického tlaku také Otto von Guericke (1602 až 1686). Protože jako tlakoměrnou kapalinu použil vodu, měl její sloupec výšku 10,33 metru. Guericke na svém jedenáctimetrovém zařízení pozoroval, že pokles výšky vodního sloupce, a tedy i atmosférického tlaku, signalizuje bouřku. V německé literatuře se v této souvislosti mluví o první vědecké předpovědi nečasu (Unwettervorhersage). Slávu ale magdeburský purkmistr získal pro docela jiný nápad. Aby měl ke svým pokusům s vakuem k dispozici větší vyčerpaný prostor než jen objem nad hladinou rtuťového nebo vodního sloupce, zkonstruoval přístroj na zřeďování vzduchu - mechanickou vývěvu.

Co jsou magdeburské polokoule?

To, co se o nich píše, je většinou zjednodušené a nepřesné. Tak například při zasedání říšského sněmu v Regensburgu (1654) Guericke žádné pokusy s přesně přiléhajícími dutými polokoulemi, z nichž byl vyčerpán vzduch, ještě neprováděl. Je ale jisté, že urozeným divákům ukázal svou vývěvu, seznámil je s principem vodního barometru, vysvětlil, proč vzniká vítr a mraky, předvedl vážení vzduchu a implozi skleněné nádoby působením atmosférického tlaku.

První magdeburské polokoule jsou doloženy až v roce 1656. Byly měděné, měly průměr dvacet centimetrů a o jejich roztržení se pokusilo šest magdeburských hromotluků. Přes bouřlivé povzbuzování početného publika prý zklamali. Dá se spočítat, že nemohli mít sílu ani 3000 newtonů.

Následující rok účinkovalo na dvoře Guerickova magdeburského domu dvanáct koní. Také selhali. Na zdolání atmosférického tlaku, který spojoval polokoule o průměru 35 centimetrů, byla potřeba síla 10 000 newtonů.

Magdeburské polokoule používané po roce 1661 měly průměr asi šedesát centimetrů a tloušťku stěny měděného plechu dva centimetrů. Atmosférický tlak nepřekonalo ani dvakrát osm koní. Jejich tahová síla byla zřejmě menší než 28 000 newtonů.

Konec představení, začátek výzkumu

Kdyby Guericke připevnil jednu polokouli silným lanem ke zdi, vystačil by při svých pokusech vždy s polovinou koní. Později nechal postavit dva metry vysokou "šibenici", na ni zavěsil spojené polokoule, a ty postupně zatěžoval. Pak už nešlo o představení, ale o seriózní výzkum.

Všechno, co chtěl magdeburský purkmistr sdělit svým současníkům i budoucím generacím, je obsahem rozsáhlého díla Ottonis de Guericke Experimenta Nova /ut vacantur/ Magdeburgica de Vacuo Spatio (Otto von Guerickovy nové /tak zvané/ magdeburské experimenty s prázdným prostorem) vydaného roku 1672 v Amsterodamu. Pojednává o Koperníkově obrazu světa, prázdném prostoru mezi hvězdami, návratu komet, popisuje experimenty s vakuem i sírovou koulí (první třecí elektrikou), popisuje plynový teploměr, měření hustoty vzduchu dasymetrem (měřidlem hustoty plynů). Plným právem je považován za zakladatele vakuové techniky a elektrostatiky a nepřehánějí ani ti, kteří o něm mluví jako o německém Archimédovi.

Po Ottovi Velikém přichází Otto Největší

K vyvrcholení letošního Guerickova roku patří výstava Die Welt im leeren Raum-Otto von Guericke (1602 až 1686) v magdeburském Kulturně historickém muzeu. Po čtyři měsíce (od 6. září 2002 do 5. ledna 2003) si budou moci návštěvníci nejen prohlédnout dokumenty o činnosti všestranného německého génia 17. století, ale dostanou i příležitost některé jeho experimenty vlastníma rukama zopakovat. Podrobné informace o doprovodném programu jsou uvedeny na internetové adrese www.ottovonguericke-ausstellung.de.

A ti, kdo byli vloni v magdeburském muzeu na velkolepé výstavě Otto der Gro#223#e-Magdeburg und Europa, mohou přemýšlet, jestli by Otto von Guericke neměl být za své činy pro lidstvo nazýván Otto der Grö#223#te (Otto Největší).

Autor je profesorem na ČVUT v Praze

Běh Guerickova života

1602 Narodil se 20. 11. (podle kalendáře starého stylu) v magdeburské patricijské rodině. Než mu císař Leopold I. propůjčil šlechtický titul (1666), podepisoval se Otto Gericke.

1617 až 1624 Na univerzitách v Lipsku, Helmstedtu, Jeně a v holandském Leidenu studoval práva a fortifikační inženýrství.

1626 až 1630 Svatba, narození tří dětí.

1631 Při dobytí a zpustošení Magdeburgu vojsky Tillyho byl zajat, brzy však příbuznými a protestantskými přáteli vykoupen. Nějaký čas působil u polního dvora krále Gustava II. Adolfa, po ústupu Tillyho v lednu 1632 se vrátil domů, od roku 1646 až do svých čtyřiasedmdesáti let sloužil jako purkmistr svému Magdeburgu.

1654 až 1676 Experimentoval s vakuem, magdeburskými polokoulemi, barometrem, zkonstruoval třecí elektriku.

1676 Ze zdravotních důvodů se vzdal funkce magdeburského purkmistra.

1681 Odešel za synem do Hamburgu.

1686 Když 11. května (podle kalendáře starého stylu) zemřel, byla rakev s jeho ostatky převezena lodí po Labi do Magdeburgu a tam 2. července uložena v kostele sv. Jana do rodinné hrobky.