Каково точное значение слова вакуум ? Это просто состояние очень низкого давления или это ничто (так как ничего нет)? Кроме того, когда мы говорим, что космос — это вакуум, это должно иметь в виду давление, поскольку в космосе есть свет (что означает фотоны), помимо больших масс комет, планет, звезд.
Строго говоря , вакуум — это состояние наименьшей энергии. То есть ни материи, ни излучения (фотонов или любых других частиц).
Обратите внимание, что космос не является идеальным вакуумом. Также обратите внимание, что технически газ планет, комет и т. д. имеет давление (хотя обычно об этом не стоит беспокоиться). Существует также радиационное давление из-за фотонов.
Люди часто используют термин «вакуум» в широком смысле для обозначения чего-то меньшего, чем атмосферное давление. Именно в этом смысле люди говорят, что пространство — это вакуум.
РЕДАКТИРОВАТЬ (Повторите комментарии):
Да, энергии минимум. Представьте, что вы начинаете с вакуума. Там ничего нет по определению. Теперь создайте частицу. Это обязательно требует некоторой энергии (по крайней мере, куда есть масса частицы), поэтому состояние с частицей в нем имеет больше энергии. Теперь значение энергии вакуума — вещь тонкая. Без гравитации имеют значение только различия в энергии , поэтому вы всегда можете установить энергию вакуума на ноль. А вот с гравитацией сложнее, потому что вся энергия притягивается. Действительно, теперь физики считают, что пустое пространство имеет плотность энергии, теперь известную как темная энергия.
Теперь люди будут рассказывать вам большие песни и танцы о квантовых флуктуациях и энергии нулевой точки, но это только одна сторона медали , и она появляется только тогда, когда вы пытаетесь фактически рассчитать энергию вакуума из более базовой теории (квантовой теории поля). ). Однако основная картина очень проста: энергия вакуума — это просто число — некоторая физическая константа, которую мы могли бы измерить. Теперь, если вы внимательно проверите все известные нам законы, то обнаружите, что гравитация — это единственное место, где появляется энергия вакуума, так что в большинстве случаев вы можете забыть об энергии вакуума. (Люди также упоминают об эффекте Казимира по этому поводу, но это совсем другое.)
По другому вопросу: достижим ли теоретически истинный вакуум. Ну, это зависит от того, что вы подразумеваете под "теоретически". Если вы имеете в виду «в уме физика-теоретика», то, конечно, это возможно. ;) Но если вы имеете в виду, что есть какой-то способ построить коробку и создать в ней идеальный вакуум, то нет , вы не можете, потому что коробка всегда будет иметь некоторую конечную температуру, и, следовательно, излучение черного тела заполнит полость. Вы можете сделать его сколь угодно близким к истинному вакууму, охладив коробку, но на самом деле вы никогда не сможете достичь его.
В ньютоновской механике этот термин довольно легко определить — вакуум — это область пространства, свободная от материи. В квантовой механике все становится немного сложнее, для более подробной информации я рекомендую вам прочитать соответствующий раздел статьи в Википедии, на которую вы дали ссылку, он достаточно хорошо объясняет термин для новичка.
Вакуум определяется как отсутствие газообразных молекул или атомов. Однако физически говоря вакуум технически не означает абсолютной пустоты от материи. Даже если мы рассмотрим глубокий космос как идеальный пример вакуума; она вовсе не пуста, то есть межзвездная среда, которую мы называем вакуумом, заполнена редкими отдельными атомами водорода; хотя его количество очень мало - например, всего около 5 атомов на кубический метр. Помимо межзвездных атомов водорода, элементарные частицы, такие как нейтрино и - недавно открытые - частицы лона Хиггса, широко распространены повсюду. Даже темная материя, которая пока неизвестна. считается, что материя заполняет 25 процентов всей вселенной и ее можно найти повсюду; по сравнению с обычной материей (атомами), которая составляет всего 5 процентов массы Вселенной. Соответственно,
Тобиас Кинцлер
Никс