Що таке вакуум

Поняття про вакуум змінювалося з часом. На самому початку розвитку наук про навколишній світ під вакуумом малася на увазі просто порожнеча, навіть саме слово vacuum перекладається з латинської як «порожнеча». Це була радше філософська категорія, так як досліджувати щось, хоча б віддалено відповідне уявленням про вакуум, у вчених не було можливості. Сучасна фізика називає вакуумом такий стан квантового поля, при якому його енергетичний стан знаходиться на найнижчому рівні. Цей стан характеризується в першу чергу тим, що реальні частки в ньому відсутні. Технічним вакуумом називають сильно розріджений газ. Це не зовсім ідеальний вакуум, але справа в тому, що в реальних умовах він недосяжний. Адже всі матеріали пропускають гази в мікроскопічних обсягах, тому будь вакуум, укладений в посудині, матиме перешкоди. Ступінь його розрідженості вимірюють за допомогою параметра? (Лямбда), який вказує довжину вільного пробігу частинки. Це відстань, яку вона може пройти до тих пір, поки зіткнеться з перешкодою у вигляді іншої частинки або стінки судини. Високий вакуум - такий, при якому молекули газу можу пройти від однієї стінки до іншої, практично ніколи не стикаючись один з одним. Низький вакуум характеризується досить великою кількістю столкновеній.Но навіть якщо припустити, що вдасться досягти ідеального вакууму, то все одно не варто забувати про такий чинник, як теплове випромінювання - так званий газ фотонів. Завдяки цьому явищу температура тіла, поміщеного в вакуум, через деякий час стала б такою ж, як стінки судини. Це відбудеться саме завдяки руху теплових фотонів. Фізичний вакуум - це простір, в якому маса відсутня повністю. Але, згідно квантової теорії поля, навіть при такому стані його не можна назвати абсолютною порожнечею, так як у фізичному вакуумі безперервно відбувається утворення і зникнення віртуальних частинок. Їх ще називають нульовими коливаннями поля. Існують різні теорії поля, відповідно до яких властивості безмассового простору можуть трохи змінюватись. Допускається, що вакуум може бути одного з декількох видів, кожному з яких властиві свої особливості. Деякі з тих властивостей квантового поля у вакуумі, які передбачалися вченими-теоретиками, уже були підтверджені експериментально. Є серед гіпотез і такі, перевірка яких зможе підтвердити або спростувати фундаментальні теорії фізики. Наприклад, припущення про те, що можливі так звані помилкові вакуум (різні вакуумні стану) дуже важливо для підтвердження інфляційної теорії Великого вибуху.