Космический вакуум - что это?
Отметим, что понятие абсолютной пустоты вошло в противоречие с экспериментом в средние века, когда начались первые наблюдения световых явлений. Свет взаимодействовал с окружающей средой — интерференция и дифракция, — и это доказало, что не существует абсолютной пустоты. Поэтому были выдвинуты две основные гипотезы: существует особое вещество, названное эфиром, и оно обусловливает наблюдаемые световые эффекты (интерференцию и дифракцию). Первоначально эфир представляли как упругую механическую среду, а распространение световых волн уподобляли распространению звука. Однако эта концепция встретилась с большими трудностями, которые особенно проявились в конце XIX столетия, когда Майкельсон экспериментально доказал, что скорость света не зависит от движения источников и приемников света (т.е. от выбора системы отсчета). Эти опыты противоречили гипотезе эфира, определяющего привилегированную систему отсчета, в которой только и справедливы законы оптики. В начале XX столетия была создана теория относительности (Эйнштейн, Пуанкаре, Лоренц), которая отвергла гипотезу существования пустого пространства. Новое состояние было названо вакуумом. Согласно квантовой теории поля, вакуум рассматривается не как простое отсутствие поля, а как одно из возможных состояний поля. Последние события в космологии дают все основания полагать, что во Вселенной доминирует вакуум и плотность его энергии превосходит все «обычные» формы космической материи вместе взятые.
Уравнение состояния вакуума имеет вид
LaTeX: ~p = -\varepsilon,
где р — давление, ε — объемная плотность энергии. Заметим, что внешне это уравнение напоминает известное уравнение состояния идеального газа. Например, для нерелятивистского одноатомного газа
LaTeX: ~U = \frac 32 pV, или LaTeX: ~p = \frac 23 \varepsilon,
а для газа фотонов
LaTeX: ~p = \frac{\varepsilon}{3}.
Однако уравнение состояния вакуума кардинально отличается от этих уравнений наличием в нем знака «минус». Как доказывается в квантовой теории поля, это уравнение состояния уникально, оно единственное, при котором сохраняется основной закон механики - закон инерции. Потери энергии на трение частицы с вакуумной материей будут точно компенсироваться воздействием давления.
Разумеется, эта особенность сохраняется лишь при условии равномерности и прямолинейности движения. Если, например, частица движется по окружности, то вакуум будет изменять характеристики ее движения. Воздействие на частицу оказывают такие «составляющие» вакуума, как «нулевые» (квантовые) колебания электромагнитного поля и рождающиеся на короткое время (LaTeX: ~\sim \frac{\hbar}{mc^2}, где LaTeX: ~\hbar — постоянная Планка, m — масса частицы, c — скорость света) пары частиц (например, электрон плюс позитрон) — такие частицы называют виртуальными. Полная компенсация потерь энергии возможна лишь в том случае, если частица движется прямолинейно и равномерно. Если же частица движется по окружности, то происходит очень небольшой (из-за малости значения LaTeX: ~\frac{\hbar}{mc^2}) сдвиг энергии. Именно это наблюдается, например, в атоме водорода. Сдвиг уровней энергии атома водорода (лэмбовский сдвиг) вычислен и измерен до десятого знака, при этом теоретические и экспериментальные значения прекрасно согласуются.
Этот пример (далеко не единственный) свидетельствует о существовании вакуума, взаимодействующего с частицами. И здесь возникает естественный вопрос (быть может, основной вопрос фундаментальной физики): почему вакуумная материя практически не влияет на макроскопические явления?
Сейчас этот вопрос сделался особенно актуальным в связи с регистрацией новых наблюдательных данных о вспышках сверхновых звезд, находящихся на расстояниях в сотни и тысячи мегапарсек (ранее были доступны расстояния 10—20 мегапарсек). Полученные данные неопровержимо свидетельствуют, что расширение Вселенной не замедляется, а ускоряется! Из этого неизбежно следует вывод, что во Вселенной доминирует вакуум; по плотности он превосходит все «обычные» формы космической материи вместе взятые. Большая плотность вакуума приводит к ускорению расширения (т.е. к эффекту «антигравитации») именно благодаря приведенному выше необычному уравнению состояния вакуумной материи.
Недавние наблюдательные исследования далеких вспышек сверхновых звезд указывают на присутствие во Вселенной космического вакуума, плотность энергии которого превышает плотность всех других форм космической энергии вместе взятых. Вакуум создает поле антигравитации, которое вызывает ускорение космологического расширения. Это ускорение и было обнаружено в наблюдениях. Открытие космического вакуума влечет за собой коренной пересмотр устоявшихся представлений о современном состоянии Вселенной. Оно ставит также ряд новых принципиальных проблем как в космологии, так и в фундаментальной физике. Почему плотность космического вакуума имеет именно то значение, которое найдено в наблюдениях? Почему различные компоненты космической среды имеют разные, но все же близкие по порядку величины наблюдаемые значения плотности? Вместе с тем это открытие, сделанное на больших космологических расстояниях (сотни и тысячи мегапарсек), проливает свет на динамику нашей близкой окрестности во Вселенной, на движения галактик в локальном объеме с радиусом до 10-20 Мпк, где космологическое расширение и было первоначально обнаружено
Ва́куум (от лат. vacuum — пустота) — пространство, свободное от вещества. В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, содержащую газ при давлениях значительно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного пробега молекул газа λ и характерным размером среды d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (), средний () и высокий () вакуум.
Следует различать понятия физического вакуума и технического вакуума.
Недавние наблюдательные исследования далеких вспышек сверхновых звезд указывают на присутствие во Вселенной космического вакуума, плотность энергии которого превышает плотность всех других форм космической энергии вместе взятых. Вакуум создает поле антигравитации, которое вызывает ускорение космологического расширения.
Выдумка физиков...нет вакуума...все пространство так или иначе материально...Только некоторые виды материи нам доступны для изучения (это я про учных говорю), а некоторые - нет...Тонкие материи...тонкий план бытия...А на самом деле -космос, вселенная - это огромная, бесконечная мысль...
Безвоздушное и безгазное пространство. Молекулы каких-либо веществ находятся так далеко друг от друга, что очень мала вероятность их встречи.
ты с девушкой/ объясняешь что такое вакуум, а она так внимательно слушает, что ты замечаешь - что между вами полный космический ...
Этот космос настолько огромен, что возможности любой жизни могут быть сравнимы, только как “капля с океаном”.
Безвоздушное пространство где не существует жизнь, но образуются системы, галактики и т.д.
Это степень разрежения воздуха (частиц на метр в кубе объема) такая же как в космосе.
космический вакуум находится под наблюдением и в стадии исследования
Я там не была , но мне кажется это что-то вроде плавания под водой!!!
никогда не думала на эту тему.... и вот загрузилась.... да ну вас!)
Скопление энергии распределённое в бесконечности.О как!(:
Это когда одна молекула беспрепятственно перемещается
безвоздушное пространство к космическом пространстве
а чего там только нет! пыль, частицы в-ва... излучение...
а что такое Космос, и заодно уж - что такое вакуум?... :))
у нас волейбол или тенис ?
У нас театр!
тогда Космос сцена, вакуум - действующий персонаж
Космическое пространство, где отсутствует воздух
безвоздушное пространство,наверное...не знаааю ((