首页
/
每日頭條
/
生活
/
真空是沒有空氣的意思嗎
真空是沒有空氣的意思嗎
更新时间:2026-03-20 10:51:38
真空概念的由來

按人們常規思維,“空”就是一無所有,所以,古代人們把除了陸地、海洋以外的藍天叫做“天空”。佛門講的是玄學,相信虛無缥缈的東西,所以對“空”很感興趣,就連唐僧給他的千年猢狲弟子也起名為“悟空”。

真空是沒有空氣的意思嗎(什麼是真空)1

後來,人們覺得奇怪:為什麼天空會出現刮風、打雷、下雨?于是逐漸明白天空并不是空的。它充滿着一種摸不着的氣體,所以有了“空氣”之稱。

随着科學的發展,人們進一步知道空氣的組成,并且還可以采用一定的方法把各種組分分餾出來。于是原來所說的“天空”實際上是一種“假空”,必然還有一種“真空”存在。

“真空”的含義也就是在這種前提下應運而生了。那就是把低于大氣壓的氣體狀态稱之為真空。

1654年,德國馬德堡的市長曾用直徑為30厘米的兩個空心半球緊貼在一起,把球的中間抽成真空,結果用16匹馬分成兩隊對拉,竟然不能把半球拉開。

真空是沒有空氣的意思嗎(什麼是真空)2

這是最早的真空試驗。1878年,英國物理化學家斯旺發明了白幟燈泡,這又在工業上最早運用了電真空器件。從燈泡到電子管,其真空度的要求在不斷提高,燈泡大約是10^-2帕~10^-3帕,而電子管要求是10^-4帕。

既然真空就是氣體稀薄氣壓降低,那麼氣體的壓力是怎麼産生的呢?

由分子運動的規律知道:氣體分子是雜亂無章運動的,分子越多,碰撞的機會越多,分子的自由度越小,分子撞擊容器壁部的次數越多,産生的壓力也就越大。所以要達到較好的真空,就應減小氣體分子的密度。這種抽氣的辦法很多,如旋片式真空抽氣機、油擴散泵、渦輪分子泵,它們可以使真空度達到10^-5帕。

真空度的提高

但是真空度再要提高就比較困難了。一方面,任何容器都有連接部分,不可能做到絕對密封,非常細微的漏孔都會使外界空氣滲入,最後抽速和漏率達到動态平衡,真空度就再也不能提高了。另一方面,容器壁面會釋放出氫氣分子,這些輕的氣體無法采用上述手段抽走,于是容器中的氫的分量逐漸增多,真空無法提高。

于是,對于真空的機理有了新的突破,在低真空的要求下,可以把氣體分子驅趕出去;在高真空的要求下,有些分子分子死活驅趕不走,就需要采用捆住它的辦法,不準亂動亂撞。工業上就是采用内部通液氦的冷闆,由于液氦的溫度可達4k,任何氣體(包括氫氣)在這種溫度下凝固,所以這樣的低溫冷闆可以捕獲容器中殘餘的氣體分子,隻要分子撞到冷闆上,它就可以粘亡了。正如我們在冬天用手去摸一塊冰會被粘住一樣。這種辦法可以使真空度達到10^-7帕。那麼存不存在真空度0帕的真空呢?

純粹的空間,即絕對真空是不存在的

真空是沒有空氣的意思嗎(什麼是真空)3

十七世紀的笛卡爾認為“一無所有的空間是不存在的”,他是這樣論證的:空間和廣延性是同一的,而廣延性是與物體相聯系的,因此沒有物體的空間是不存在的。這個結論最終在愛因斯坦的廣義相對論中得到了證實。

真空是沒有空氣的意思嗎(什麼是真空)4

在愛因斯坦看來,被稱為“世界”的闵可夫斯基四維時空是個被抽走了物質和場的純粹的空間,這樣的空間是根本不存在的。空間和時間一起隻能作為場的結構性質而存在。沒有任何物質粒子就沒有空間,即絕對的真空是不存在的。關于真空不空的思想後來被狄拉克的真空新概念進一步體現出來,也被現代觀測所證實。

1928年,英國的狄拉克從量子力學的觀點出發,賦予“真空”以全新的概念。

真空是沒有空氣的意思嗎(什麼是真空)5

他通過計算發現:真空中除了具有正能量的電子以外,還存在具有負能量的電子。正常電子如果跌入這種負能量的區域,電子将放出能量并自行消失。因此狄拉克認為,所謂“真空”就是充滿具有負能量的電子的狀态。

真空是沒有空氣的意思嗎(什麼是真空)6

按照這種觀點,“真空”又不“空”了,因為那裡充滿着電子,隻不過這些電子具有負的能量。因為電子畢竟比原子小四個數量級,比分子小五個數量級,因此無需考慮它們碰撞的問題。

建立起狄拉克新的真空觀念以後,基本粒子物理的一些現象就可以解釋了。比如,為什麼在“一無所有”的真空中,可以反複進行着粒子與反粒子的産生和湮滅。這就是因為真空并不是“一無所有”。又如,是否有“正電子”存在,狄拉克認為:當給真空大的能量時,那裡處于負能量的電子就獲取能量躍至正能量狀态,從而在原負能量狀态留下一個空位。由于周圍全是負能量,所以這個空位可以看作具有正能量。周圍全是帶負電荷的電子,空穴也就可以看作具有正電荷,于是狄拉克預言了“正電子”的存在。果然,1932年安德森根據這種預言發現并證實正電子的存在。

真空是沒有空氣的意思嗎(什麼是真空)7

由此,真空的概念正經曆一個新的階段,但人們處于一種朦胧的理解。随着量子力學與基本粒子物理的發展,相信這種理解還會更加深入,也會促進真空獲得、真空應用的進一步發展。

,
Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
2023年正月初九适合開業嗎
2023年正月初九适合開業嗎
有關正月黃道吉日大家還是咨詢的比較多的,随着正月初九到來,很多小夥伴也都開始關注初九這一天的日子。2023年正月初九适合開業嗎?正月初九那天的日子怎麼樣?店鋪在初九這一天開門營業好不好呢?下面跟小編來看下關于2023年正月初九的相關介紹。2023年正月初九适合開業嗎2023年正月初九不适合開業,開業...
2026-03-20
野鴨子是保護動物嗎
野鴨子是保護動物嗎
野鴨子有很多種類,有的是保護動物,有的不是。野鴨是水鳥代表,如果是狹義的野鴨,一般是指綠頭鴨,是最常見的野鴨,數量很多。如果是廣義的野鴨,那麼還包括很多國家一級保護動物,例如中華秋沙鴨。通常,野鴨廣泛分布于中國東北、新疆、河北等地,多栖息在河邊、河灘等濕地,冬季來臨時,野鴨會往長江流域或更暖和的南方...
2026-03-20
發财樹葉子為什麼發黃
發财樹葉子為什麼發黃
1、溫度不當:它喜高溫環境,耐低溫的能力差,因此冬季若是不控溫處理,就會被凍傷,葉子就會發黃。另外,...
2026-03-20
抖音立春卡什麼時候抽機率大一點
抖音立春卡什麼時候抽機率大一點
抖音集24節氣分2億活動是最近最為火爆的集卡活動,不少人已經集齊了,但是一些小夥伴表示立春卡太難集了,一直抽不到,那麼抖音立春卡什麼時候抽機率大一點?下面小編為大家帶來抖音立春卡機率大一點時間介紹,感興趣的小夥伴一起來看一下吧。抖音立春卡什麼時候抽機率大一點看别人說是淩晨抽,具體的還是看個人。今年最...
2026-03-20
拔完智齒喝冰牛奶可以嗎 拔智齒喝牛奶會感染嗎
拔完智齒喝冰牛奶可以嗎 拔智齒喝牛奶會感染嗎
智齒是現在大部分人都會經曆的情況,如果平時智齒總是讓你口腔疼痛的話,還不如趁早拔了,長痛不如短痛。目前,拔智齒後2小時内是不能進食的,過了2小時候是可以喝冰牛奶的,對傷口有幫助。拔完智齒喝冰牛奶可以嗎拔牙後通常可以喝冰牛奶。但适度,拔牙後兩小時内患者不宜進食。拔牙後一般不使用抗生素,容易使血塊脫落,...
2026-03-20
Copyright 2023-2026 - www.tftnews.com All Rights Reserved