Chân không – Wikipedia tiếng Việt

Bởi xephangdanang
20 Lượt xem

Chân không (tiếng Anh: vacuum), trong lý thuyết cổ điển, là không gian không chứa vật chất. Từ “vacuum” xuất phát từ một từ Latin vacuus có nghĩa là “trống” hoặc là “khoảng trống”. Như vậy chân không có thể tích khác không và khối lượng (và do đó năng lượng) bằng không. Do không có vật chất bên trong, chân không là nơi không có áp suất.

Một số lý thuyết lượng tử cho biết khái niệm chân không theo nghĩa cổ xưa không sống sót, do vi phạm nguyên tắc bất định. Chân không, theo những kim chỉ nan này, luôn có sự xê dịch khối lượng ( và do đó nguồn năng lượng ) nhỏ. Điều này nghĩa là, ở một thời gian nào đó, luôn hoàn toàn có thể Open một cách ngẫu nhiên những hạt có nguồn năng lượng dương và một thời gian khác hạt này biến mất. Các hạt ngẫu nhiên Open trong chân không tạo ra một áp suất gọi là áp suất lượng tử chân không. Các thí nghiệm đo đạc áp suất này sẽ giúp chứng minh và khẳng định độ đúng chuẩn của những lý thuyết lượng tử về chân không .

Trong thực tế, không có nơi nào trong vũ trụ quan sát được tồn tại chân không hoàn hảo như lý thuyết. Các thí nghiệm và các ứng dụng thực tế có thể tạo ra các không gian chứa ít vật chất và có áp suất thấp. Những không gian này cũng hay được gọi là “chân không” trong kỹ thuật, như khi nói về máy bơm chân không, tùy theo quy ước về giới hạn áp suất thấp. Như vậy, chân không được hiểu là khoảng không-thời gian cụ thể có mật độ vật chất thấp và/hoặc rất thấp. Lưu ý, khái niệm thấp và rất thấp ở đây được hiểu một cách tương đối…

Trang thái chân không, do đó, hiểu là trạng thái có áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển trung bình chuẩn, và được chia thành :

  1. Chân không thấp (p>100Pa)
  2. Chân không trung bình (100Pa>p>0.1Pa)
  3. Chân không cao (0.1Pa>p>10−5Pa)
  4. Chân không siêu cao (p<10−5Pa)

Nói chung, nơi có điều kiện kèm theo gần với chân không nhất là khoảng chừng không giữa những thiên thể, hoặc khoảng chừng không ở ngoài rìa ngoài hành tinh ( cách TT Vụ Nổ Lớn hơn 15 tỷ năm ánh sáng ) .Hạt photon của ánh sáng và bức xạ điện từ được cho là vận động và di chuyển trong chân không, đúng hơn là trong khoảng trống không có vật chất nào ngoài hạt này, với vận tốc không đổi và không phụ thuộc vào vào hệ quy chiếu, thường được gọi là vận tốc ánh sáng .
Hơn 25 thế kỉ qua, chân không đã được con người gán cho nhiều khái niệm khác nhau .Theo ý niệm của những nhà khoa học thời cổ đại ở thế kỉ XV, mà tiêu biểu vượt trội là Democritos – cha đẻ của thuyết nguyên tử, cho rằng chân không là khoảng trống không chứa vật chất, trống rỗng, trọn vẹn không có gì. Qua đó, có nghĩa là với thể tích khác không, nhưng khối lượng bằng không dẫn đến nguồn năng lượng bằng không thì áp suát bằng không. Một thế kỉ sau, Aristote lại phủ nhận chân không và ca tụng vạn vật thiên nhiên. Thiên nhiên xuất hiện ở khắp mọi nơi, cho rằng khoảng trống chứa đầy ” ete ngoài hành tinh ” – chất ” tinh túy tuyệt vời “, nó xuất hiện ở mọi nơi, mọi chốn. Vậy, chân không không hề sống sót, vì nếu có thì hoạt động của một vật sẽ phải ” tức thời ” hay ” bất tận “. Những tư duy ý niệm có tính triết học về chân không. ” trống rỗng “, ” hư vô ” thống trị tư duy của quốc tế Ả Rập, La Mã, Hy Lạp đó chỉ bị đánh đổ khi có sự sinh ra khoa học thực nghiệm của Galileo ( 1564 – 1642 ), Pascal ( 1623 – 1662 ), Torricelli ( 1608 – 1647 ) ở thế kỉ XVII. Dù thực chất của chân không chưa được sáng tỏ nhưng kể từ đó, chân không mới đi dần vào hiện thực đời sống .

Nhưng đến năm 1654, sau thí nghiệm của Quả cầu Magdeburg do Otto von Guericke tiến hành tại bang Magdeburg, nước Đức, quê hương ông, chân không mới thực sự được hiểu đúng và bắt đầu phục vụ sản xuất. Có thể nói, ông là người đặt nền tảng, là cha đẻ của chân không. Nói về thí nghiệm Quả cầu Magdeburg. Mỗi học sinh đều được học ở trung học, trong thí nghiệm này, có 16 con ngựa – mỗi bên tám con kéo một bán cầu kim loại đã mài nhẵn, áp sát vào nhau và được rút hết không khí bên trong bằng chiếc máy hút chân không cũng do Otto chế tạo vào năm 1650. Qua thí nghiệm này, con người mới thấy được sức ép to lớn của khí quyển lên mặt đất như thế nào.

Ngày nay, lý thuyết lượng tử đã khẳng định chắc chắn rằng : Do sự đúng đắn của nguyên tắc bất định mà luôn có sự giao động khối lượng và nguồn năng lượng ( dù rất nhỏ ) trong lòng chân không. Nghĩa là, những hạt mang nguồn năng lượng vẫn sống sót trong chân không. Chúng tạo ra áp suất trong lòng chân không, gọi là áp suất lượng tử chân không .Và, thực tiễn đã chứng tỏ không sống sót thiên nhiên và môi trường chân không tuyệt đối như triết lý. Chân không được tạo ra trong thực tiễn có ít vật chất, áp suất thấp, được gọi là chân không kĩ thuật .

Điện từ học[sửa|sửa mã nguồn]

Trong điện từ học cổ điển, chân không của môi trường tự do, hay môi trường tự do hay chân không hoàn hảo, là một môi trường tham chiếu chuẩn cho các hiệu ứng điện từ.[1][2] Một vài tác giả xem môi trường tham chiếu này là chân không cổ điển,[1] một thuật ngữ có khuynh hướng để phân biệt với chân không QED hay chân không QCD, nơi mà sự dao động chân không có thể tạo ra mật độ hạt ảo tức thời và hằng số điện môi và độ thấm tương đối không giống nhau.[3][4][5]

Trong kim chỉ nan điện từ học cổ xưa, thiên nhiên và môi trường tự do có những đặc thù sau :

Chân không của điện từ học cổ điển có thể được xem xét là môi trường điện từ lý tưởng với quan hệ trong hệ SI dược biểu diễn:[11]

D ( r, t ) = ε 0 E ( r, t ) { \ displaystyle { \ boldsymbol { D } } ( { \ boldsymbol { r } }, \ t ) = \ varepsilon _ { 0 } { \ boldsymbol { E } } ( { \ boldsymbol { r } }, \ t ) \, }{\displaystyle {\boldsymbol {D}}({\boldsymbol {r}},\ t)=\varepsilon _{0}{\boldsymbol {E}}({\boldsymbol {r}},\ t)\,}
H ( r, t ) = 1 μ 0 B ( r, t ) { \ displaystyle { \ boldsymbol { H } } ( { \ boldsymbol { r } }, \ t ) = { \ frac { 1 } { \ mu _ { 0 } } } { \ boldsymbol { B } } ( { \ boldsymbol { r } }, \ t ) \, }{\displaystyle {\boldsymbol {H}}({\boldsymbol {r}},\ t)={\frac {1}{\mu _{0}}}{\boldsymbol {B}}({\boldsymbol {r}},\ t)\,}

mối tương quan giữa trường DE, và trường từ H-field H thành trường từ B-field B. Với r là vị trí trong không gian và t là thời gian.

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

BÀI VIẾT LIÊN QUAN