Kousek historie: Zapomenutý inovátor Denis Papin

Denis Papin pocházel z měšťanské protestantské rodiny z francouzského Blois a roku 1669 vystudoval medicínu v Angers. Lékařskou praxi provozoval ale jen krátce, protože se seznámil s Christianem Huygensem, experimentátorem a přírodovědcem. V roce 1671 mu pomáhal ve Versailles opravit mlýn, který poháněl tamní fontány a vodovodní systém. Na Huygense, tehdy již slavného učence, udělaly dojem Papinovy řemeslnické schopnosti a učinil z něj svého asistenta. Coby experimentální přírodovědec disponoval sice Huygens jistým pochopením zákonitostí mechaniky kapalin, chyběla mu ale technologická zručnost.

Vzájemná spolupráce Huygensa s Papinem se zaměřovala na experimenty s vodními pumpami, u nichž se pokoušely zlepšit jejich výkon. Počátkem roku 1675 prokazatelně experimentovali s pístem poháněným střelným prachem. Náboženská situace ve Francie však byla stále vyhrocenější a Papin jako hugenot musí uprchnout do Anglie, kde získal místo asistenta u Roberta Boyleho, jednoho z předchůdců moderní chemie, velkého propagátora a spoluvynálezce mikroskopu a objevitele vývěvy.

Papinovým úkolem bylo zhotovovat nové přístroje na měření a pokusy, které Boyle prováděl. Během toho se stále více zabýval otázkami tlaku - přestože odevzdal Royal Society náčrty svých plánů, její členové ho odmítali přijmout za řádného člena, zejména pro odpor Isaaca Newtona. Roli hrála nejenom skutečnost, že Newton si na místa v Royal Society vyhlédl své vlastní chráněnce, ale i fakt, že nesnášel jak Boyleho, tak Francouze. Navíc mu za jeho nákresy Royal Society neplatila.

Vzhledem k chudobě a absenci naděje na zlepšení se roku 1681 Papin rozhodl opustit Londýn, aby se v Benátkách ujal místa "ředitele pokusů" na místní učenecké akademii. Když byla benátská akademie po třech letech od jeho příchodu zrušena, vrátil se do Anglie a tři roky působil coby "dočasný kurátor pokusů" v Royal Society. Finanční zajištění tím však nezískal a proto odešel na post profesora matematiky v německém Marburgu.

V roce 1686 publikuje Papin náčrt a popis první vzduchovky a vzápětí i tlakového hrnce s bezpečnostní pojistkou, který je po něm pojmenován. Nákres představoval spíše hypotetický nápad, který je dle něj nutno v praxi ověřit, a zřejmě nebyl za Papinova života sestrojen. Akademické úvahy o nových technologiích založených na experimentování s tlakem však byly výsledky letitých zkušeností s prováděním podobných pokusů.

Z Marburské univerzity Papin přešel, motivován nabídnutým platem, do knížecí služby v Lipsku, kde se začal systematicky věnovat otázkám tlaku a mechaniky vzduchu. Na přání markraběte Karla Augusta z Hesenska-Kasselu, který si přál mít zahrady stejně velkolepé jako v Louvru, vytvořil Papin první stroj s písty na bázi atmosférického tlaku, který poháněl síť čerpadel na vodu do fontán. Pro knížecí zahrady sestrojil rovněž systém odstředivých čerpadel spojených s pecí a dmychadly, které díky systému pístů umožňovala časované proměny intenzity vodotrysků - mechanismus si dal patentovat coby "hesenské měchy".

Celý systém vodních čerpadel na páru se Papin pokoušel vylepšit zkonstruováním hydraulických pístů a pro svého zaměstnavatele dokonce sestavil prototyp malé ponorky, ale markrabě ztratil o pokusy brzy zájem. Jakmile byly zahrady dokončeny, Papina propustil, aby se ten opět vrátil do Anglie, kde strávil poslední roky života marnou snahou získat místo či alespoň penzi od Royal Society. Neuspěl a roku 1712 zemřel v naprosté chudobě a s dluhy.

Ačkoli všechna svá léta prožil jako chudý uprchlík, představuje Papin ve své době zcela nový typ učence - byl prvním z průmyslových vynálezců a inovátorů. Místo akademické dráhy a psaní latinských pojednání se zajímal o technologickou aplikaci fyzikálních principů, které poznal. Za jeho doby ale ještě neexistoval žádný průmysl, který by o takové vynálezy mohl mít zájem.

Papinova korespondence o možnostech strojů ovládaných písty poháněnými párou, kterou v letech 1705-1707 vedl s Gottfriedem Leibnizem (ten se zajímal o čerpadla vzhledem ke svým experimentům se zefektivněním těžby stříbra a čerpáním vody z dolů), se dostala do fondu písemností v Royal Society, kde ji o dvě desetiletí později náhodou objevil Thomas Newcomen, aby dle Papinových nákresů sestavil první funkční parní stroj, užívaný pro těžbu uhlí.

Zdroj: William Rosen. The most powerful idea in the world: a story of steam (London: Pimlico, 2010).

Zdroj ilustrace: Science Museum