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.

Чи знаєте ви, що таке вакуум?

Коли ми говоримо “вакуум” “, то найчастіше передбачаємо космічний простір – неймовірну кількість порожнечі, в якій зрідка попадаються острівці матерії у вигляді окремих зірок, планетарних систем, а також утворені з них галактики та інші надсистеми. Насправді космічний простір і вакуум – поняття різні, хоч і мають один до одного пряме відношення.

Отже, що таке вакуум? Якщо ми як слід пошукаємо на просторах інтернету, ми з ‘ясуємо, що це поняття використовують для назви двох виразно різних речей. Перший, той самий, звичний нам “космовакуум”, який інакше називають технічним вакуумом. І під ним мається на увазі або повна відсутність повітря, а також інших газів, або просто знижений атмосферний тиск.

Чи є в такому випадку космічний простір вакуумом? Звичайно, хоча кілька атомів водню на квадратний метр міжзоряного простору все одно знайдуться. При цьому абсолютний вакуум (повна відсутність атомів будь-якої речовини) є величиною швидше абстрактною – отримати його навіть у вкрай малих обсягах на даний момент неможливо.

Можливо, в майбутньому це і не буде складати проблеми, наприклад, якщо для його створення використовувати магнітне або інше поле. Вакуум не антигравітація і цілком вкладається в сучасну наукову картину.

До речі, для того щоб “побачити” технічний вакуум, необов ‘язково ставати учасником космічної програми. Достатньо буде придбати в супермаркеті упакований за допомогою відкачування повітря продукт або поставити дружині банки на спину – що таке вакуум, як не помічник людини?

У другому значенні вакуум постає перед нами як якийсь фундамент, на якому базується і функціонує наш з вами матеріальний світ. Такий вакуум прийнято називати фізичним. Фізичний вакуум, на відміну від технічного, вкрай складно загнати в рамки визначень і науки взагалі. Грубо кажучи, це навіть не паралельний, а перпендикулярний всесвіт – неймовірне щось, що не має матерії, але володіє дивовижними енергетичними аномаліями з вкрай високим потенціалом.

Навчись ми отримувати цю енергію, і атомні станції разом з гідроелектростанціями відправляться на звалище історії. Що таке вакуум? Можливо, це той самий ефір, та таємнича сила, про яку говорив неймовірний серб Тесла, на десятиліття, а може і на століття випередив свій час.

Уявімо собі, що буквально на відстані витягнутої руки лежить океан дивовижної, нескінченної і вкрай дешевої в отриманні енергії. Максимально спрощуючи – електричний вакуум. Сумою ми оволодіти можливістю широкого застосування можливостей фізичного вакууму, і завдання, які на даний момент здаються на межі неможливого, перейдуть в розділ повсякденних. Освоєння Сонячної системи, на даний момент обмежене боязкими вилазками безпілотних апаратів і замороженими проектами пілотованих експедицій, може перетворитися на економічно прибуткову справу. А де прибуток, туди і спрямовуються ресурси.

Цілком можливими стали б експедиції за межі орбіти Плутона, особливо в тому випадку, якби утопічні мрії фантастів про подорожі в міфічному “підпросторі” втілилися за рахунок використання підпростору цілком реального – вакууму. І швидкість світла, яку ми звикли вважати абсолютом, перестала б мати визначальне значення. Швидкість у вакуумі, скоріше за все, стала б такою ж умовністю, що і лінійний час. Можна врахувати, а можна і посунути.

І так, що таке вакуум? Це мрія. Блакитна греза людства про золотий вік науки і високих технологій. Чи втілюючи? Цілком. Ще півсотні років тому сучасний планшетний комп ‘ютер здався б справжньою магією, а сьогодні він буденність. Все залежить тільки від нас.

Отже, ми з вами з ‘ясували, що під одним і тим же терміном “” вакуум “” маються на увазі дві абсолютно різні речі. Вакуум технічний – більшою або меншою мірою розріджене середовище, яке можна виявити як за межами земної атмосфери, так і в тривіальному водному насосі, що поливає ваш город за рахунок різниці в тиску.

Другий вакуум, фізичний, являє собою якесь середовище, що не має аналогів у нашому матеріальному Всесвіті, можливо, першооснову всякої матерії, потенційне джерело нескінченної енергії. Ефір Тесли і сила стародавніх магів – володіючи деякою часткою фантазії, цей список можна продовжити.

Що можна сказати наостанок? До чого б не відносився термін “” вакуум “”, він таїть в собі вабливу загадку.

Де ми отримаємо відповіді – в безкрайніх просторах космосу або в “сусідньому вимірі”? Це покаже тільки час.

Визначення та приклади вакууму

Вакуум – це об’єм , який вміщує мало або зовсім не містить речовини . Іншими словами, це область, у якій тиск газу значно нижчий, ніж атмосферний.
Частковий вакуум — це вакуум із невеликою кількістю матерії всередині. Повний, досконалий або абсолютний вакуум не має жодної матерії. Іноді цей тип вакууму називають «вільним простором».

Термін вакуум походить від латинського vacuus , що означає порожній. Vacuus , у свою чергу, походить від слова vacare , що означає «бути порожнім».

Поширені орфографічні помилки

Приклади вакууму

• Вакуумні трубки – це пристрої, зазвичай виготовлені зі скла, які містять дуже низький тиск газу всередині трубки.
• Космос вважається вакуумом. Космос містить матерію, але тиск набагато нижчий, ніж, наприклад, на планеті.
• Пилосос всмоктує сміття, оскільки він створює різницю тиску між очищуваною поверхнею та всмоктувальною трубкою.
• Ваші легені вбирають повітря, коли ваша діафрагма опускається, створюючи частковий вакуум в альвеолах легенів, що змушує повітря надходити всередину.