Принято считать, что вакуум – это пространство, где отсутствует воздух и другие вещества. Фактически, оно является пустотой. Ученые уже давно тщательно изучили вакуум и узнали о множестве его свойств. И поскольку внутри отсутствуют какие-либо частицы, возможно ли получение материи в данной области пространства?
Виды вакуума
Существует несколько видов вакуума, обладающих определенными особенностями:
- Технический вакуум. Под этим понятием подразумевается сильно разряженный газ, внутри которого молекулы обладают большим свободным пробегом до столкновения друг с другом.
- Физический вакуум. Это пространство, внутри которого отсутствуют или находятся частицы, но при этом, его энергетическое поле обладает нулевым импульсом. Также физический вакуум может переходить в состояние “ложного”. Это происходит в том случае, если пространство не обладает минимальной энергией, но сохраняет нулевой импульс.
- Космическое пространство. Из всех существующих видов вакуума обладает наименьшей плотностью молекул. В кубическом сантиметре межзвездного пространства находится лишь 3-4 молекулы водорода. И чем дальше от выбранной точки пространства расположены небесные тела, тем меньше в нем вещества.
Что интересно, в космическом пространстве вакуум создается за счет силы притяжения звезд и планет, которые не дают частицам улететь от них.
Можно ли получить материю из вакуума?
Специальный прибор для создания вакуума в колбе
Несмотря на то, что внутри вакуума находится пустота, в нем можно получить материю. Ученые установили наличие связанных между собой частиц и античастиц. Они образуются за счет энергии, находящейся в вакууме, но существуют очень короткое время. У частиц положительный заряд, у античастиц – отрицательный, причем эти показатели у них равны по значению. Таким образом, при их образовании поддерживается энергетическое равновесие.
Интересный факт: если через вакуум пропустить сильное электромагнитное поле, то его энергии будет достаточно для образования частиц, способных существовать долгое время.
Люди научились получать материю в вакууме с помощью коллайдера. Внутри устройства протоны разгоняются до больших скоростей, после чего сталкиваются друг с другом. Из-за этого они разлетаются на кварки. За счет большой силы притяжения, между ними рождается сильное поле, в котором появляются новые частицы.
