В окружающем нас физическом мире существует беспредельное количество атомов, атомных частиц и фотонов излучения. Но они взятые все вместе занимают не так уж много места в пространстве. Их разделяет некая физическая среда, называемая в повседневной жизни пустотой. Сейчас эта пустота имеет научное, более правильное название она называется вакуум.
В технике и фундаментальной физике вакуумом называют разреженный газ, давление которого таково, что средний пробег его хаотически движущихся частиц (до столкновения с другими частицами или стенками сосуда) больше размеров сосуда, в который заключен газ. Обычно этому соответствует давление газа порядка 10-6 ... 10-7 мм рт.ст. Тем не менее даже при таких давлениях в одном кубическом сантиметре газа содержится около 3-1010 ... 3-109 атомов (или молекул). Для исследований, связанных с ядерной физикой, требуется значительно более глубокий вакуум – порядка 10-10 ... 10-14 мм рт.ст. Но и в этом случае в одном кубическом сантиметре все еще содержится около 106 частиц.
В естественной среде, не созданной рукой человека, самый высокий вакуум в природе существует только в межзвездном пространстве. Там на 1 см3 может приходиться всего 1-3 частицы, т.е. вакуум, в миллион и более раз лучший, чем можно получить, используя самый совершенный вакуумный аппарат.
Исследования природы физического вакуума могут быть отнесены к наиболее волнующей теме ученых, занимающихся этими вопросами. Однако, загадка природы физического вакуума остается одной из серьезных нерешенных проблем фундаментальной физики.
|
