если воздух тяжеле вакума, то значит шар с вакумом полетит вверх?

Answer 1

Да, КОНЕЧНО. Если оболочка будет достаточно лёгкой
Только смысла в таком шаре - нет
Стенки должны выдержать давление в 1 атмосферу (окружающего воздуха) - то есть быть прочными (и лёгкими при этом! ) - подъмная сила всего на 7% больше чем у шара, надутого водородом.

Answer 2

Жесткий шар, способный выдержать давление окружающей атмосферы, имеющий внутри вакум и при этом не слишком тяжелый - да, вполне "полетит вверх". Подробне: см. Вакумный дирижабль