毎日の真空: 日常の言語では、真空とは、何もない空のスペースを指します。これは、空気とほこりを吸う真空クリーナーについて話すときに考える一種の真空です。
物理学の真空: 物理学では、真空が完全に空ではありません。特定のシステムで可能な限り低いエネルギーの状態です。これはつまり:
* 粒子なし: 原子や分子のような物質粒子がありません。
* ゼロ圧力: 粒子が存在しないために圧力はありません。
* 音なし: 音波は、伝播するために媒体を必要とするため、真空を移動できません。
* 本当に空ではありません: 「完全な」真空でさえ、量子界にはまだ変動があり、それが仮想粒子の自発的な創造と消滅につながります。これは、不確実性の原則によるものであり、真空エネルギーのこれらの一時的な変動を可能にします。
真空の種類:
* 古典的な真空: 粒子や畑がない古典物理学で使用される理想的な真空。
* 量子真空: 量子メカニクスによって記述された真空は、量子畑の変動が存在する場所です。
* 完全な真空: 粒子や畑のない理論的な真空。実際には達成することは不可能です。
物理学における真空の重要性:
* 基本的な力の理解: 真空の特性を研究することは、重力やエレクトロウーク力などの基本力の性質を理解するのに役立ちます。
* 粒子物理学研究: 大きなハドロンコライダーのような実験は、真空チャンバーを使用して粒子とその相互作用を研究します。
* 技術アプリケーション: 真空技術は、電子機器、宇宙探査、医療機器など、多くのアプリケーションで不可欠です。
要約、 物理学者は「真空」を使用して、完全に空ではないが、普通の物質粒子がない状態を記述します。 これは、最小のスケールでの宇宙の理解に基づいた概念です。