Die Idee des Vakuums und seiner Messung mag jemandem, der sich noch nicht wirklich damit beschäftigt hat, seltsam erscheinen. Doch die Idee des Vakuums und unserer Interaktion damit existiert schon viel länger, als man denkt. Ihre Wurzeln reichen bis in die Zeit des Aristoteles zurück. Wie wir heute vacuum technology nutzen, ist eine direkte Folge der Neugier einiger sehr weiser Menschen auf unser Universum und seine Funktionsweise. Bei DigiVac sind wir stolz auf unsere Neugier; sie ist einer unserer Grundwerte. Da wir die Wissenschaft gerne vereinfachen, werfen wir einen kurzen Blick auf die Geschichte der vacuum technology, damit Sie den langen Weg bis zu unserem heutigen Stand nachvollziehen können.

Bescheidene Ursprünge

Zunächst einmal können wir mit dem Wort selbst beginnen. Vakuum mag aufgrund seiner Schreibweise und Aussprache seltsam erscheinen, doch das liegt daran, dass es seine Wurzeln im Lateinischen hat. Das Wort „vacuus“ ist das lateinische Wort für „leer“. Daraus entwickelte sich später das Wort Vakuum, dessen Definition „ein Raum ohne Materie“ ist, also ein völlig leerer Raum.

Die Idee, dass es „leeren“ Raum geben könnte, geht erstmals auf den antiken griechischen Philosophen Demokrit zurück. Irgendwann zwischen 460 und 376 v. Chr. stellte er die Theorie auf, dass alles in unserer Welt aus winzigen, unteilbaren Teilchen besteht. Wenn Ihnen das bekannt vorkommt, dann aus gutem Grund! Dies gilt als erste Erwähnung der Atomtheorie, da Demokrit diese kleinen Teilchen „Atomos“ nannte. Daher stammt offensichtlich auch die Idee der Atome, doch es dauerte noch viele Jahre, bis seine Theorie sich als richtig erwies.

Demokrit schlug außerdem vor, dass sich zwischen diesen winzigen Teilchen absolut nichts befinde, ein Raum ohne jegliche Materie. Dies gilt als erste Einführung in die Idee eines perfekten Vakuums, das – Spoiler-Alarm – nicht existiert (zumindest nicht auf der Erde).

Aristoteles ist anderer Meinung

Ein weiterer sehr bekannter Philosoph zu Demokrits Zeiten war Aristoteles, der Demokrits Vorstellungen von einem Raum ohne Materie überhaupt nicht zustimmte. Aristoteles mag für seine Zeit unglaublich klug gewesen sein, aber er war alles andere als perfekt. Er glaubte, dass alle Materie aus den vier Grundelementen Wasser, Erde, Feuer und Luft besteht. Da er glaubte, dass alles aus einer Kombination dieser Elemente besteht, glaubte er nicht, dass ein Vakuum existieren könnte.

Aristoteles’ Argument gegen die Existenz eines Vakuums hielt sich lange Zeit – bis ins 15. Jahrhundert  hinein. Kennen Sie den Satz: „Die Natur verabscheut ein Vakuum“? Dieser Satz wurde häufig verwendet, um Aristoteles’ Position zur Existenz eines Vakuums zu verteidigen. Ein weiteres Problem mit der Vakuum-Theorie ist, dass auch die katholische Kirche an Aristoteles’ Version glaubte und daher jede andere Ansicht zu diesem Thema als Ketzerei betrachtete. Es war damals eine sehr ungünstige Zeit, anderer Meinung zu sein als die katholische Kirche.

Ein Wissenschaftler jedoch wagte es. Der 1548 in Italien geborene Giordano Bruno stimmte Demokrits Theorie des Vakuums zu und machte sie auch der Öffentlichkeit bekannt. Dies kostete ihn im Jahr 1600 leider das Leben. Eine römische Inquisition verurteilte Giordano Bruno zum Ketzer und verbrannte ihn auf dem Scheiterhaufen.

Wie die Vakuumtheorie wirklich begann

Trotz des starken Widerstands vieler Wissenschaftler und Philosophen gegen die Idee des Vakuums führte kein Weg an der harten Wissenschaft vorbei. Diese hitzige Debatte dauerte über ein Jahrhundert, bis ein angesehener Wissenschaftler namens Galileo Galilei selbst einige Entdeckungen machte. Galileo wird aus vielen Gründen in Erinnerung behalten, insbesondere weil er als erster Wissenschaftler bewies, dass Luft sowohl Gewicht als auch Dichte hat. Und wer könnte seinen Gastauftritt in „Bohemian Rhapsody“ vergessen?

Warum war das so wichtig? Was haben Gewicht und Dichte der Luft mit dem Vakuum und seiner Technologie zu tun? Das war wichtig zu verstehen, denn Galilei postulierte auch, dass es möglich sei, Luft mit Gewicht und Dichte aus einem Raum zu entfernen und so ein Vakuum zu erzeugen.

Das erste nachweisliche Experiment zur Erzeugung eines Vakuums wird Gasparo Berti zugeschrieben. Um 1641 soll er mithilfe von Glocken, Rohren und Wasser ein Vakuum erzeugt haben. Dieses Experiment reichte jedoch nicht aus, um die Entstehung eines Vakuums zu bestätigen; diese Ehre gebührt jedoch einem anderen Wissenschaftler.

Das wahre Vakuumexperiment

Evangelista Torricelli, eine von Galileis Schülern, wurde von Brunnenbauern gerufen, um ein Problem zu beheben. Sie konnten Wasser nur bis zu einer Höhe von zehn Metern pumpen, bevor es sich vom Kolben der Pumpe löste. Torricelli glaubte, dass der durch den Kolben entstandene Spalt in Wirklichkeit ein Vakuum sei.

Torricelli machte sich daran, diese Idee im Labor nachzubilden. Mithilfe eines Glasröhrchens und flüssigem Quecksilber konnte er die Existenz eines Vakuums beweisen, indem er das mit Quecksilber gefüllte Röhrchen in eine Schüssel mit Quecksilber kippte. Er vermutete, dass der Raum über dem Quecksilber im Röhrchen tatsächlich ein Vakuum sei. Dies war das erste Mal, dass im Labor erfolgreich ein Vakuum erzeugt wurde, und das Experiment ist heute als Torricelli-Experiment bekannt. Von Torricelli stammt die Vakuum-Maßeinheit Torr!

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Viele andere Wissenschaftler bauten im Laufe der Jahre auf diesem Experiment auf. Sie entdeckten die Existenz von Luftdruck und dessen Einfluss auf das erzeugte Vakuum. Andere Wissenschaftler wie Otto von Guericke erzeugten Vakua in unterschiedlich geformten und großen Behältern. Im 18. Jahrhundert  glaubte niemand mehr an Aristoteles’ Theorien über das Vakuum. Guerickes Arbeit zeigt, warum es wichtig ist, die Größe der Kammer zu kennen, um die Größe der benötigten Vakuumpumpe oder des Vakuumdruckreglers zu bestimmen.

Die vacuum technology hat sich seit Demokrits ursprünglicher Idee vor Jahrtausenden enorm weiterentwickelt. Diese kurze Geschichte der vacuum technology ist genau das: kurz. Wir können noch viel mehr über die vacuum technology lernen, wenn wir die Arbeiten unserer Vorgänger untersuchen, die an die Macht der Wissenschaft und der Daten glaubten.

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