科学では、真空 ほとんどまたはまったく物質を含まないボリュームです。つまり、真空とは圧力が極端に低い領域のことです。 「真空」という言葉は、ラテン語の vacuus に由来します。 、「空」を意味します。真空は自然に発生する場合もあれば、容器から空気を排出するか、流体の流れを使用して圧力を下げることによって発生する場合もあります (ベルヌーイの原理)。
部分真空 vs 完全真空
現実の世界では、真空は部分的または不完全です。少数の原子または分子が常に残ります。部分真空の圧力は大気圧よりも低くなりますが、ゼロではありません。完全な真空は、物質がまったく存在しない理論上の空間です。このタイプの真空は「自由空間」とも呼ばれます。
真空の例
大気圧より圧力が低い領域はすべて真空です。以下は真空の例です:
- 白熱電球の内部は真空です。
- 宇宙はほぼ完全な真空です。
- 月、水星、火星の薄い大気は真空です (少なくとも地球と比較すると)。
- 掃除機の吸引力で真空が形成されます。
- 魔法瓶のガラス壁の間の断熱エリアには真空が含まれています。
- 地球の熱圏は真空です。
- 強いハリケーンの低気圧は部分真空です。
異なる掃除機の比較
以下は、さまざまなタイプの掃除機における単位体積あたりの粒子数の比較です:
| プレッシャー | 1 cm あたりの分子数 | |
| 標準大気 (真空ではない) | 101.325 kPa | 2.5×10 |
| 強いハリケーン | 87～95kPa | 10 |
| 掃除機 | ~80 kPa | 10 |
| 液封式真空ポンプ | ~3.2 kPa | 10 |
| 火星の大気 | 1.155 kPa ～ 0.03 kPa | |
| 白熱電球 | 10 ～ 1 Pa | 10 から 10 |
| 魔法瓶 | 1 ～ 0.1 Pa | 10 から 10 |
| 地球の熱圏 | 最低 10 Pa | 10 |
| 真空管 | 10 ～ 10 Pa | 10 から 10 |
| 分子線エピタキシー (MBE) チャンバー | 10 から 10 | 10 から 10 |
| 月の大気 | ~1×10 | 4×10 |
| 惑星間空間 | ほぼ0 | 11 |
| 星間空間 | ほぼ0 | 1 |
| 銀河間空間 | ほぼ0 | 10 |
| 完璧な真空 | 0 | 0 |
実験室で真空に到達できる最も近い圧力は約 13 pPa ですが、極低温真空システムでは 5×10 torr または 6.7 fPa という低い圧力を達成できます。
人間は、90 秒以内の真空への暴露から回復することができます。植物は約30分持続します。クマムシは数日または数週間、真空中で生き残ります!
掃除機をかける簡単な方法
最高の掃除機は、高価なポンプを使用してガスを除去します。しかし、一般的な材料を使用して掃除機を自分で作るのは簡単です:
<オール>なぜ宇宙は真空なのですか?
宇宙がほぼ完全な真空である理由は重力です。時間の経過とともに、重力によって物質の粒子が引き寄せられ、ガス雲、星、惑星が形成されます。星間天体の間の広がりは、ほとんど何もないままです。また、宇宙は膨張しています。重力がなくても、粒子間のスペースが広がります。
参考文献
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- Wheeler, R.M.;ウェーカンプ、カリフォルニア州。 Stasiak、MA。ディクソン、マサチューセッツ州;リガロフ、V. （2011）。 「植物は急速な減圧に耐える：生物再生生命維持への影響」. 宇宙研究の進歩 . 47 (9):1600 年から 1607 年。 doi:10.1016/j.asr.2010.12.017
