Подготовила : Вакула А.

В классической физике используется понятие о пустом пространстве, то есть о некоторой пространственной области, в которой отсутствуют частицы и поле. Такое пустое пространство можно считать синонимом вакуума классической физики.

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.

Вакуум в квантовой теории определяется как наинизшее энергетическое состояние, в котором отсутствуют все реальные частицы. При этом оказывается, что это состояние не есть состояние без поля. Небытие как отсутствие и частиц и поля невозможно. В вакууме происходят физические процессы с участием уже не реальных, а короткоживущих (виртуальных) квантов поля.

В вакууме равны нулю только средние значения физических величин: напряженностей полей, числа электронов и т.д. Сами же эти величины непрерывно флуктуируют (колеблются) около этих средних значений. Причиной флуктуаций является квантово-механическое соотношение неопределенностей, согласно которому неопределенность в значении энергии тем больше, чем меньше время ее измерения.

- электрический ток невозможен, т.к. возможное количество ионизированных молекул не может обеспечить электропроводность; - создать эл.ток в вакууме можно, если использовать источник заряженных частиц; - действие источника заряженных частиц может быть основано на явлении термоэлектронной эмиссии.

Вакуумный пробой - Потеря вакуумным промежутком свойств электрического изолятора при приложении к нему электрического поля, напряжение кототрого превышает определенную величину (напряжение вакуумного пробоя). При вакуумном пробое электропроводность резко возрастает и среда в промежутке становится проводящей.

Развитие вакуумного пробоя начинается с появления так называемых темновых, или предпробойных, токов, которые вызываются в основном автоэлектронной эмиссией с микроострий поверхности катода. Эти токи возникают также с участков поверхности, имеющих наиболее низкую работу выхода. В том случае, когда металлические электроды недостаточно хорошо очищены от поверхностных загрязнений, на стабильный темновой ток накладываются самогасящиеся маломощные импульсы тока, называемые микроразрядами. Возникновение микроразрядов связано с механизмом обмена положительными и отрицательными ионами между поверхностями анода и катода в вакууме.

Как утверждают учёные НАСА, вопреки распространённым представлениям, при попадании в открытый космос без защитного скафандра человек не замёрзнет, не взорвётся и мгновенно не потеряет сознание, его кровь не закипит вместо этого настанет смерть от недостатка кислорода. Опасность заключается в самом процессе декомпрессии, именно этот период времени наиболее опасен для организма так как при взрывной декомпрессии пузырьки газа в крови начинают расширяться, если присутствует хладагент например Азот, то при таких условиях он замораживает кровь, известно что в вакууме жидкость не существует(или газ или твердое состояние), за исключением жидкого Гелия (квантовая жидкость)НАСА

В НАСА описывают случай, когда человек случайно оказался в пространстве, близком к вакууму (давление ниже 1 Па) из-за утечки воздуха из скафандра. Человек оставался в сознании приблизительно 14 секунд примерно такое время требуется для того, чтобы обеднённая кислородом кровь попала из лёгких в мозг. Внутри скафандра не возник полный вакуум, и рекомпрессия испытательной камеры началась приблизительно через 15 секунд. Сознание вернулось к человеку, когда давление поднялось до эквивалентного высоте примерно 4,6 км. Позже попавший в вакуум человек рассказывал, что он чувствовал и слышал, как из него выходит воздух, и его последнее осознанное воспоминание состояло в том, что он чувствовал, как вода на его языке закипает.

Честь открытия вакуума принадлежит итальянскому математику и физику Эванджелисте Торричелли ( ), ученику Галилео Галилея. В 1643 году по поручению Торричелли знаменитый опыт провел итальянский физик Вивиани. Он наполнил ртутью длинную стеклянную трубку, закрытую с одного конца, и опустил ее свободным концом в чашку с ртутью. Обнаружилось, что при достаточной длине трубки уровень ртути в ней понижается, а над поверхностью ртути образуется пустота.

Торричелли объяснил это явление тем, что давление атмосферы, действующее на поверхность ртути в чашке, уравновешивается весом столба ртути. Высота этого столба на уровне моря составляет около 760 миллиметров. Если длина трубки больше этого значения, над поверхностью ртути образуется пустота. Чтобы доказать, что пространство над ртутью остается пустым,

Таким образом Торричелли отверг господствовавшее до того времени объяснение, согласно которому ртуть заполняет трубку, вода заполняет всасывающий трубопровод насосной установки и т. д., потому что «природа боится пустоты», и доказал существование атмосферного давления.

Под вакуумом мы понимаем пространство, совершенно свободное от какой-либо материи абсолютную пустоту. Вакуум используется в технике, хотя получать настоящую пустоту, в которой не было бы ни одного атома вещества, мы пока не научились слишком уж эта задача трудна. Зато в бесконечном космическом пространстве вакуума полно, причем вакуума такого, какой на Земле получить если и не невозможно, то крайне сложно.

Поэтому считается, что по- настоящему глубокий вакуум может существовать только в космосе. Как это ни удивительно, но за вакуумом не надо далеко ходить мы в нем живем и в нас самих вакуума больше, чем материи. Причем вакуума абсолютного, глубокого, такого, который даже в космическом пространстве не встречается. Парадокс?! Нет, доказанный научный факт.

Чтобы убедиться в этом, нужно вспомнить, как устроена материя, составляющая наш мир. Всем нам известно, что тела состоят из молекул и атомов, а атомы это связанная система из ядра и вращающихся вокруг него электронов (так называемого электронного облака).

Самое интересное в строении атома заключается в том, что размеры ядра примерно в раз меньше, чем размеры всего атома. Наглядно разницу в размерах покажет такой пример: если ядро увеличить до размеров вишни, то атом займет пространство, сравнимое с большим стадионом! А все пространство, разделяющее ядро-вишенку и электроны (размером с маковые зерна), вращающиеся на окраине нашего стадиона, остается пустым, оно ничем не занято. Выходит, что в самих атомах наибольшую часть всего объема занимает не что иное, как самый глубокий вакуум!

Получается весьма интересная вещь: все окружающие нас тела, да и мы сами тоже, состоят из пустоты. Это действительно так если электроны удалось бы вплотную приблизить к ядрам, размеры тела сократились бы в раз, но его масса при этом осталась бы прежней. Если такую операцию мысленно провести над человеком, то после уменьшения его можно будет увидеть только в микроскоп.микроскоп