Вакуум
простор без супстанце / From Wikipedia, the free encyclopedia
Вакуум је простор без супстанце.[1] Сама реч „вакуум“ потиче од латинске речи што значи празан. Притисак у идеалном вакууму је по дефиницији нула, али сматра се да је апсолутни вакуум теоријски немогуће достићи. Највећи познати вакуум се налази у интергалактичким деловима космоса и он се процењује да износи око . Поред апсолутног вакуума, под вакуумом се често подразумева простор који је много ређи од ваздуха, односно простор у ком је притисак много нижи од атмосферског притиска који износи око .[2] Физичари често разматрају резултате идеалних тестова који се одвијају у перфектном вакууму, који они понекад једноставно назива „вакуумом” или слободним простором, и користе термин парцијалног вакуума за описивање стварног несавршеног вакуума попут оног који се може остварити у лабораторији или у свемиру. У инжењерству и примењеној физици с друге стране, вакуум се односи на било који простор у коме је притисак нижи од атмосферског притиска.[3]
Квалитет парцијалног вакуума се односи на степен у коме он приступа перфектном вакууму. Ако је све остало једнако, нижи притисак гаса је индикација већег квалитета вакуума. На пример, типични усисивач производи довољно сукције да редукује ваздушни притисак за око 20%.[4] Вакууми знатно већег квалитета су оствариви. Коморе ултра високог вакуума, које се често срећу у хемији, физици и инжењерству, оперишу испод једног билионитог дела (10−12) атмосферског притиска (100 ), и могу да досегну око 100 честица/3.[5] свемир је вакуум још већег квалитета, са еквивалентом од само неколико атома водоника по кубном метру просечног интергалактичког простора.[6] Према модерном разумевању, чак и кад би сва материја могла да се уклони из запремине, она још увек не би била „празна” услед вакуумских флуктуација, тамне енергије, пролаза гама зрака, космичких зрака, неутрина, и других феномена квантне физике. У изучавању електромагнетизама у 19. веку, сматрало се да је вакуум испуњен са медијумом званим етар. У модерној физици елементарних честица, стање вакуума се сматра основним стањем поља.
Вакуум је често био тема филозофских дебата од времена древних Грка, али није био емпиријски изучаван до 17. века. Први лабораторијски вакуум произвео је Торичели 1643. године приликом његовог проучавања атмосферског притиска.[7] У изучавању електромагнетизма у 19. веку, како би се објаснило простирање таласа кроз простор, сматрало се да је потребно да тај простор буде испуњен неким медијем названим етар. Данас је познато да етар не постоји и да се таласи могу простирати кроз вакуум. Индустријска примена вакуума започета је у 20. веку, изумом електричне сијалице и вакуумске цеви. Вакуум се може произвести тако што се из неког затвореног простора помоћу тзв. вакуум-пумпе или на неки други начин испумпа сав гас. До данас најнижи лабораторијски произведен вакуум био је притиска . Међутим, већина данашњих комерцијалних вакуумских пумпи не може да произведе вакуум нижи од .[8]
У складу са тренутним разумевањем квантне физике, чак и кад би сва материја могла да се уклони из дате запремине, у том простору и даље не би био достигнут апсолутни вакуум услед постојања вакуумских флуктуација, гама зрачења, космичког зрачења, присуства неутрина и постојања тамне енергије.