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1 # 闢謠的大舌頭LOONG
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2 # 娛樂高能倉
這個問題很有意思,真空是絕對空嘛?是不是依舊存在基本粒子或暗物質?
絕大多數人一聽到真空,就理所當然的認為真空是全空的。但量子力學中沒有理所當然。真空裡面有什麼?幾乎整個二十世紀(高能)物理學家都在尋找這個問題的答案2019年12月11日,《自然》雜誌報道了一項“改寫教科書”的研究:聲音能夠在真空裡傳播。簡直有些世界顛倒的感覺,是不是?
高中的物理知識告訴我們:聲音的本質是物質分子振動產生的一種波,而真空是空的,自然聲音就無法傳播。
可是實驗事實是不會錯的,那是我們的教科書錯了嘛?真空裡面究竟有啥,和聲音傳播又有啥關係?這還得你接著往下看
量子場論的起源大概在100多年前,愛因斯坦提出了一個很有意思的東西叫做“光電效應”,他也是因為這個發現獲得了諾獎,不過這是後話。
這個效應講的是:原子中的電子如果吸收能量,那麼自己的能量就會升高;如果想跳回原來的狀態,必須要透過釋放一份電磁波的形式來釋放能量,這份波被愛因斯坦稱為光子。
打個比方就是你吃了葡萄,吐出來葡萄皮,一切都平平無奇。
但如果你突然發現自己沒吃葡萄,卻也吐出了葡萄皮,是不是就有些科幻。這個現象叫作“自發發射”指的是有時電子不用吸收能量,也會主動釋放光子。
1927年,一代物理學大師狄拉克給了一個解釋:“真空中好像沒有葡萄也沒有葡萄皮但這只是假象!”這些葡萄和葡萄皮產生消失的太快,以至於我們察覺不到他們的存在!
一下子這個自發發射的科幻事件解就被解決了,後來這個假說經過一系列的修正就發展成了後來的“量子場論”
說到這你或許有些明白了,真空不空,只不過觀察起來有點空。真空裡面有什麼? 真空中存在量子場的漲落, 這導致真空的零點能. 這個零點能會帶來可觀測的物理效應: Casimir 效應, 就是在真空中兩塊板之間存在吸引力; 自發輻射, 即原子在真空的漲落下的受激輻射...
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3 # 物理科普
我們生活中經常遇到一些物品,上面打著“真空包裝”的標籤,實際上這些物品袋裡僅僅只是抽出了幾乎全部的空氣,但嚴格意義上來說,它裡面並不是真空的,仍然會殘留少量的空氣及灰塵、雜質。
今天就來給大家聊聊真空的概念。大家知道,在地球表面,由於地球自身的引力作用,吸附著一層厚達1000KM的大氣層。那麼大氣層之外的太空呢,當然就幾乎不存在類似於大氣層成分的氣體了,但仍然會充斥著少量的太空氣體分子、太空塵埃、恆星輻射、宇宙射線、中微子等物理成分。
讓我們假定,我們可以在太空中以某種高科技手段遮蔽出一塊完全封閉的空間來,在這塊封閉空間中,驅除了所有太空中原有的物理成分,那麼問題來了,這塊兒封閉空間就是完全的真空了嗎?
看似這個問題的答案明顯是肯定的,它就是一塊完完全全的真空,因為所有的粒子、射線都被遮蔽出去了。確實,在經典物理體系中,這樣的回答是完全正確的。
但是考慮到量子力學,我們就會得出不一樣的結論!這塊兒封閉的空間一點兒都不空,充斥著各種各樣的隨機漲落的粒子!
這究竟是怎麼回事呢?我們不是把所有的物理成分都已經遮蔽掉了嗎?
原來,量子力學的不確定性原理告訴我們,任意粒子的位置與動量不可能同時具有準確的數值,它們必須具有不確定度,並且其乘積不會小於約化普朗克常數的一半。
假定這塊兒封閉空間是真空,那麼我們完全可以在這塊兒封閉空間中任意選取一點A,認為A點上的“粒子a”的位置完全是確定的,就處於A點,而且“粒子a”的動量也是完全確定的,即“粒子a”的動量為0。這樣認為的原因是,我們首先假定這塊兒封閉空間是真空,那麼“粒子a”實際上應該不存在,則它的動量自然為0。
這時候矛盾出現了!
哪怕“粒子a”是我們在真空的前提假設中構造出的一個虛粒子,它也應該滿足不確定性原理。可是此時“粒子a”的位置、動量的不確定度全部為0,它們的乘積完全小於約化普朗克常數的一半了!!!
為了解決這個矛盾,我們只能認為這塊兒封閉空間並不是完全真空的,它裡面任何一點都充斥著隨機漲落的虛粒子。狄拉克將這種真空漲落稱為“負能量海”。
關於真空的量子漲落,物理學家已經進行過相關的實驗了,例如卡西米爾效應就是對真空中能量漲落的一個證明。
聊到這裡,大家應該明白了,認識到量子效應下的真空漲落,才會真正明白物質和空間之間相互依存的辯證關係了吧!
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4 # 傲遊藍天的魚
我們長期適應在大氣包裹的環境之中,認識世界也是以物質的形成來區別,但到了太空的真空環境下,看不見物質所形成的任何東西。就如同魚長期生活在水裡,一旦暴露在空氣中,魚就無法呼吸,無法遊動,像到了“真空”一樣。
地球是個物質世界,人們辨別物質都是以可觀測,看得見摸得著的實質為準。而宇宙是個能量世界,以強大的微波輻射而表現出來,人在真空中,雖然感覺不到東西,但會被紫外線所殺死。
電氣焊所產生出來的光芒,如果工人不帶防護面具,會把眼睛灼瞎,面板灼傷,
地球如果沒有厚厚的大氣層和臭氧層保護,也同樣會被太陽和宇宙微波輻射殺的寸草不生,所以我們人所認為的真空是沒有空氣,沒有物質,但真空存在著強大的能量。
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5 # 西部林飛
真空是什麼?
真極必是假,空極必是虛。
絕對成可對,可對對立無統一,所以無絕對。真空無絕對。
真空只是只有在產生之地或環境中絕對,於別的條件因素下,必不是絕對。因別的環境有幹抗或別的環境氣量能比原產地強大,真空因素條件必消除或減差,…
功能強大者為王,功能強大者決定控制弱小者…此科學自然規則道理。
不管粒子或暗物質,只要遇到遇上比粒子或暗物質強大物者,粒子或暗物質必落敗無疑…。
回覆列表
沒有傳統意義上的真空,即使沒有電磁場也不存在純正意義上的真空的,原因是有量子漲落。
量子力學認為只要歸還能量足夠快,虛無裡也可以形成粒子(成對的物質與反物質)。這是虛無本身就有的性質。甚至有理論認為,宇宙大爆炸正是這樣的一起虛無中發生的量子漲落事件。