Що таке вакуум?

Вакуум - поняття, широко використовується у фізиці і техніці. Це слово походить від латинського vacuus, що в перекладі означає "порожній". Цей сенс у слова "вакуум" зберігається, в загальному сенсі вакуум означає простір, вільний від речовин. У фізиці та технічної науці вакуумом вважається середовище, в якому міститься газ при тиску нижче атмосферного. Розглянемо докладніше, що таке вакуум у фізиці, технічний вакуум і вакуум в космосі.

Вакуум в квантовій фізиці

Фізичним вакуумом є нижчу енергетичне стан квантового поля, яке володіє моментом імпульсу, нульовим імпульсом, а також іншими квантовими показниками. Вакуум у фізиці не завжди рівносильний порожнечі. Так, він може бути полем квазичастиц в щільному ядрі атома або в твердому тілі.

Крім того, фізичний вакуум - це простір, абсолютно позбавлене речовини, але заповнений полем, однак і це не можна вважати повноцінним вакуумом. Причина в тому, що у фізичному вакуумі весь час з`являються і зникають частки, відбуваються незначні коливання в поле.

технічний вакуум

Технічним вакуумом на практиці є сильно розріджений газ. Його можна отримати в невеликій кількості. Домогтися ідеального технічного вакууму в великому обсязі на практиці неможливо, тому що при підсумковій температурі матеріали будуть мати ненульовий щільністю насичених парів. Також багато матеріалів, які використовуються на практиці, пропускають гази.

Вакуум в космосі

Саме космічний простір має низьку щільність і тиском, тому є найбільш наближеним до фізичного вакууму. Але навіть космічний вакуум можна вважати ідеальною вакуумної середовищем, так як в космічному просторі можна виявити атоми водню на кубічний сантиметр.

діапазони вакууму

Вакуум можна поділити на кілька ступенів залежно від кількості речовини, яке в ньому залишилося. Так, виділяють наступні ступені вакууму (діапазон представлений від меншій мірі до більшої):

• Атмосферний тиск - 760 мм. рт. ст.
• Низький вакуум - від 760 до 25 рт. ст.
• Середній вакуум - від 25 до 1-10^-3 мм. рт. ст.
• Високий вакуум - від 1-10^-3 до 1-10^-9 мм. рт. ст.
• Надвисокий вакуум - від 1-10^-9 до 1-10^-12 мм. рт. ст.
• Екстремальний вакуум - lt; 1-10^-12 мм. рт. ст.
• Космічний простір - від 1-10^-6 до lt; 3-10^-17 мм. рт. ст.
• Абсолютний вакуум - 0 мм. рт. ст.

Дізнатися значення інших фізичних термінів ви можете в статтях розділу фізичні поняття.