Nadmiernie ryzykowne jest twierdzenie, że wiemy dokładnie, jak myśleli starożytni mędrcy. Uważa się np., że próżnię odkrył, a raczej wymyślił Demokryt z Abdery, twórca koncepcji atomistycznej. Próbował on dzielić muszlę na coraz mniejsze fragmenty, a myśląc logicznie doszedł do wniosku, że nie da się tego robić w nieskończoność, bo wówczas trzeba by dojść do fragmentu o zerowych wymiarach, do nicości. Wynikałoby z tego, że materia składa się z nicości, czyli jest nicością, nie istnieje. Musiał więc odrzucać nieskończoność podziału, bo tylko z tego powodu mógł dojść do przekonania, że natrafi w końcu na części niepodzielne, czyli atomy.
Teoria atomistyczna wynika więc z czystej logiki, a nie z jakiejś materialistycznej wiary Demokryta. Co jest pomiędzy tymi najmniejszymi cząstkami? Musi to być nicość, a więc próżnia. Z kolei Arystoteles, przyjmując, że materia składa się z czterech żywiołów – wody, ognia, powietrza i ziemi, prawdopodobnie uważał je w ogóle za niepodzielne; np. kropla wody nie przestaje należeć do żywiołu wody bo w końcu wyparuje i dołączy do innych wód. Też logiczne, ale pod warunkiem, że przyjmiemy nieco metafizyczne pojęcie żywiołu. Arystoteles wiedział, że obserwacje astronomiczne nie potwierdzają tej teorii, więc uzupełnił ją hipotezą eteru, która dotrwała w nauce niemal do czasów współczesnych!.
Aż do Renesansu uważano za Arystotelesem, że jednak próżnia nie istnieje. Dopiero Galileusz, na początku XVII w. ustalił, że powietrze ma masę oraz gęstość, a więc można je usunąć z zamkniętego naczynia, ale przełomową datą jest 1644 r., kiedy to Ewangelista Torricelli przeprowadził znany eksperyment z rtęcią w rurce. Był wielkim matematykiem, w nauce jednak utrwalono go fizyczną jednostką ciśnienia Tor (1 mm słupa rtęci). Potem Pascal i von Guericke otworzyli drogę do techniki dzięki prostej konstrukcji pompy próżniowej. Najbardziej efektownym XIX-wiecznym jej zastosowaniem okazała się… żarówka Edisona, działająca dzięki odessaniu powietrza ze szklanej bańki by żarnik się nie utleniał. Osiągnięcie ciśnienia 1 Tor w przemyśle zapewne było sukcesem, ale dziś UHV (bardzo wysoka próżnia) to poniżej 7,5 x 10 do minus dziesiątej Tora! Bańka próżniowa otworzyła erę radiotechniki, a później teletechniki umożliwiając budowę lamp elektronowych. Okazały się energochłonne, więc musiały polec w wojnie z tranzystorami. Próżnia zyskała inne ważkie zastosowania, choćby techniki napylania chemiczne (CVD) i fizyczne (PVD). Próżniowa technika niczym bodziec inspiracyjny przenosiła się na coraz to nowe pola po wyczerpaniu swojej przydatności na poprzednim etapie. Dziś w mikroelektronice, nanotechnologii czy medycynie doświadczalnej, nie mówiąc już o pakowaniu żywności technologia ta jest wręcz standardem. Chodzi o zapewnienie maksymalnej czystości i sterylności procesów. Oraz o najlepszą izolację termiczną, ale próżnia tu się nie spisuje, gdyż przepuszcza promieniowanie cieplne. Na Uniwersytecie Stanforda odkryto niedawno lepszy izolator – kryształy fotoniczne. Mają przerwę energetyczną, nie przepuszczającą pewnych długości fali świetlnej. Swoista doskonałość użytkowa próżni w ten sposób została podważona. Mimo to techniki próżniowe czeka wielka przyszłość w związku z badaniami kosmosu.
Zygmunt Jazukiewicz
