Beim Cartesischen Taucher, auch Flaschenteufel oder Flaschentaucher genannt, handelt es sich um klassisches Physikspielzeug. An ihm kann man lernen, was die Begriffe Dichte und Auftrieb bedeuten und vor allem, dass Flüssigkeiten im Gegensatz zu Gasen inkompressibel sind, also nicht zusammengepresst werden können. Dieses Phänomen ist die Voraussetzung für alle Arten von hydraulischen Maschinen. Ein Video mit einem tanzenden Flaschenteufel sehen Sie hier.
Flaschentaucher aus Glas und Kunststoff
In der Regel besteht ein Flaschentaucher aus einem nach unten offenen Hohlkörper aus Glas in Form eines kleinen Teufelchens. 
Darüber hinaus gibt es Cartesische Taucher zum Beispiel auch als Pinguin, Ballerina, Seepferdchen oder Gespenst. Als weitere Varianten existieren außerdem Quallen und Flaschentaucher-Spiele aus Kunststoff.
Bei letzterem geht es darum, mit dem Flaschentaucher Gewichte vom Boden der Flasche zu angeln. Dazu besitzt der Flaschentaucher einen Haken am unteren Ende.
Was macht ein Flaschenteufel?
Steckt man einen solchen Flaschentaucher in eine mit Wasser gefüllte Kunststoff-Flasche, übt ein wenig Druck auf die Flasche aus und lässt dann wieder nach, so bewegt sich der Cartesische Taucher wie von Zauberhand auf und ab (Video: s. unten). Manchmal vollführt er dabei sogar Pirouetten.
Wie funktioniert ein Flaschenteufel?
Die Erklärung für dieses Verhalten ist dabei ganz einfach: Gase sind kompressibel, das heißt, sie verändern ihre Ausdehnung, wenn man von allen Seiten Druck ausübt. Flüssigkeiten tun dies jedoch so gut wie gar nicht. Sie widersetzen sich jeder Volumenänderung. Das bedeutet: Drückt man die Flasche mit dem Flaschentaucher zusammen, so hat dies keine Auswirkung auf das Wasser, wohl aber auf die Luft im Glaskörper. Die Luftblase im Innern des Tauchers wird kleiner, Wasser strömt nach, die Dichte des Flaschentauchers nimmt zu, er wird „schwerer“ und taucht ab. Wichtig ist dabei jedoch, dass man den Taucher richtig justiert. Bleibt der Flaschentaucher auf dem Grund der Flasche, hat er zu viel Wasser geschluckt. Dieses muss man dann wieder herausschütteln.
Wie verwendet man einen Flaschenteufel?
Modell 1: Flaschenteufel aus Glas
Zur Vorbereitung legt man den Flaschentaucher in eine Schale mit Wasser. Zunächst wird er dort ein wenig auf dem Rücken herumschwimmen und sich durch eine kleine Öffnung am Schwanz langsam mit Wasser füllen. Am besten verwendet man destilliertes Wasser, damit im Flaschentaucher nach dem Trocknen keine Rückstände verbleiben. Befindet sich genug Wasser in seinem Bauch, so richtet sich die Figur auf. Jetzt kann es losgehen. Man füllt eine Plastikflasche bis zum Rand mit Wasser, gibt den Flaschentaucher hinein, verschließt die Flasche und drückt von außen leicht zu. Der Taucher bewegt sich auf und ab. (Die Beschreibung bezieht sich auf den rechts gezeigten Flaschenteufel.)
Modell 2: Flaschenteufel als Qualle
Verwendet man eine Qualle, so kann man diese direkt in die mit Wasser gefüllte Flasche geben. Auch hier kann es jedoch geschehen, dass sich zu viel Wasser in der Qualle sammelt und diese dadurch nicht mehr aufsteigt.
Das Wasser muss in diesem Fall ausgeblasen werden. Dazu besitzt die Qualle am Kopf zwei kleine Löcher, die man dazu verwenden kann. Damit die Qualle gut funktioniert, sollte man Wasser mit Raumtemperatur verwenden.
Hinweis: Für das Spielen mit dem Flaschenteufel sind Plastikflaschen mit glatten Wänden am besten geeignet.
Der Diaboli Cartesiani als Physikspielzeug im Unterricht
Der Cartesische Teufel taucht früh schon in der einschlägigen Literatur unter der Bezeichnung Diaboli Cartesiani auf. Erwähnung findet er beispielsweise in den „Verstreute Aufzeichnung aus Georg Christoph Lichtenbergs Vorlesung zur Experimental-Physik 1781“, aber auch in diversen Lexika. Lichtenberg war ein deutscher Professor für Physik.
Woher kommt der Name „Cartesischer Taucher“?
Obwohl die Vermutung naheliegt, wurde der Cartesische Taucher wohl nicht von dem französischen Philosophen und Naturforscher René Descartes (1596-1650) erfunden. Wenigstens gibt es darauf in den Werken Descartes‘ sowie seiner Zeitgenossen keinen uns bekannten Hinweis.
Die Bezeichnung Diaboli Cartesiani findet man jedoch ab dem 17. Jahrhundert und danach in der Literatur. Mitunter wurde jedoch keine Glasfigur verwendet, sondern einfach eine Kugel. Ein entsprechendes Bild finden Sie hier.
Wahrscheinlich wurde der Cartesische Taucher von Rafaello Magiotti aus Montevarchi 1648 in Rom entwickelt, als er ein ihm von Ferdinand II. von Toscana erhaltenes Thermometer mit Glaskugeln untersuchte. In einer kurzen Abhandlung über das Prinzip des Flaschentauchers in „Renitenza certissima dell’acqua alla compressione“ (Deckblatt s. rechts) schreibt Rafaello Magiotti 1648 jedenfalls von „seiner Erfindung“. Mehr dazu auch hier (Download als PDF).
Wie sich der Name Cartesischer oder Cartesianischer Taucher oder Teufel eingebürgert hat, darüber gibt es keine Hinweis. Möglicherweise hat dies damit zu tun, dass René Descartes diese Erfindung irrtümlich zugeschrieben wurde, vielleicht liegt der Grund aber auch in Descartes‘ herausragender Bedeutung für die Philosophie.
Er war einer der ersten Vertreter des Rationalismus, demzufolge der Verstand allein dasjenige Mittel sein sollte, um Wissen zu erwerben und neue Erkenntnisse zu begründen. Die Religion war nach Descartes somit als Erkenntnisquelle aus dem Rennen. Dies – so wird vermutet – sei auch der Grund dafür, dass unser Taucher häufig in Gestalt eines Teufelchens zu finden ist.
Man könnte sagen, dass der Cartesische Taucher durch seine Geschichte nicht nur ein physikalisches Demonstrationsobjekt war und heute noch ist, sondern auch ein philosophisches, denn der Cartesische Taucher lehrt uns, unseren Verstand zu gebrauchen.
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Der Cartesische Taucher ist auch unter folgenden Namen bekannt: Kartesischer Taucher, kartesianischer Tanzteufel, Drehteufel, Flaschentaucher, Flaschenteufel, Wasserteufel
Quelle: https://www.reinventore.it/approfondimenti/le-caraffine-di-magiotti (Zuletzt aufgerufen am 05.08.2020)
Wikipedia zu Rafaello Magiotti (Zuletzt aufgerufen am 05.08.2020)
