Hemos conseguido hacer de un dispositivo sin ningún átomo en su interior sobre la tierra? Estaba leyendo acerca de vacío aquí, y me he encontrado en los ejemplos que se parte aquí de que incluso en el mejor hombre hizo dispositivos de vacío, todavía hay millones de "moléculas por $cm^3$". Así que mi pregunta aquí es, ¿cuáles son estas moléculas y ¿cuál es la masa de ellos?
Respuestas
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Zoredache
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Como zonk dijo, no es perfecto vacío. Incluso el "vacío" del espacio que contiene un par de átomos por metro cúbico en promedio.
En el laboratorio, la falta de un alto vacío suele ser el resultado de no tener una bomba que efectivamente puede extraer suficiente de las partículas dentro de la cámara que usted está tratando de evacuar.
Hay varios tipos diferentes de bombas utilizadas, dependiendo de lo 'bueno' de un vacío que desee: mecánica de desbaste bombas, bombas de iones, turbo-bombas moleculares, entre otros. Cada una de las obras, ya sea mediante la transferencia de las partículas de los gases o por la captura de ellos. Desde la transferencia de obras preferentemente por obligando a las moléculas de gas en una dirección determinada, no puede eliminar TODAS las partículas (como en los electrones dentro de un conductor: en promedio, se puede forzar la actual preferentemente en la dirección de la tensión aplicada, pero cada individuo de electrones va a desplazarse en todas las direcciones). Una captura de la bomba es mejor en la eliminación de partículas, pero aún es limitado por la cantidad de materiales que ya han capturado y se puede saturar.
Incluso si tuviéramos un perfecto bomba, usted todavía tiene que tener cuidado acerca de lo que está dentro de la cámara o lo que la cámara está hecha de. Huellas de grasa, zinc y latón), y plásticos en realidad fuera un gas bajo lo suficientemente alta como aspiradoras. Esto significa que las partículas normalmente atrapado bajo presiones atmosféricas pueden desprenderse y muevan en el interior de su vacío, si no tienes cuidado.
También, bombas, tales como mecánicos de las bombas de aceite lubricante a la función (aunque algunos más elaborados, tales como las bombas de iones no) y que puede entrar en la cámara y aumentar el número de partículas.
Eso es probablemente más de lo que usted quería saber, pero ahí lo tienen.
No creo que la etiqueta de 'la física de partículas" es exacta. La física de partículas, generalmente, se refiere a la física subatómica y abarca cosas como los quarks, QED, y el bosón de Higgs. Tal vez "la física experimental" sería mejor?
(La adición de otra respuesta como respuesta al Huracán la pregunta es demasiado larga para los comentarios)
Me alegro ayudó. Richard Terrett es correcta, (cargada) de anti-materia, es confinado en una trampa magnética en lo más alto de un vacío como el que podemos conseguir. Sin cargos de anti-materia, debe ser contenida mediante láser trampas ('pinzas ópticas" es algo para mirar en si tienes curiosidad).
Todavía habrá algunas partículas en el contenedor de antimateria pero, a diferencia de el Código da vinci y la percepción popular, cuando una partícula de anti-hidrógeno cumple una partícula de hidrógeno, la energía liberada (según E=mc^2, que creo que es correcto) es de 3*10^-10 Julios o 0.3 nanojoules.
Para dar a este un sentido de la escala, la Wikipedia dice un nanojoule (10^-9 Joules) es igual a 'acerca de 1/160 de la energía cinética de un mosquito volando'. Así que una de antihidrógeno, aniquilando con una perdida de hidrógeno en el buque se tiene menos efecto que un mosquito chocar la parte exterior del contenedor, energéticamente hablando.
Ahora, también podemos determinar cuántas partículas en un recipiente. Tomemos el vacío más alta calificación; ultra-alto vacío, que se clasifica como tener una presión de menos de 10^-7 pascal, con 10^-10 pascal (10^-12 torr) siendo el estándar de oro entre las personas que se preocupan por la excelente vacío vasos sanguíneos. Un montón de UHV sistemas funcionan a temperaturas muy bajas, pero vamos a tomar la temperatura del interior de la nave para estar a temperatura ambiente, T=293 Kelvin. Podemos utilizar la ecuación del gas ideal, si conocemos el volumen del contenedor, PV=nRT. Conectar la presión, la temperatura de la habitación, y suponiendo un recipiente del tamaño de un cubo de rubik [V=(5.5*10^-2 metros)^3=1.66*10^-4 metros^3], se llega a un número de partículas de n=6.83*10^-18 lunares o 4.113*10^6 moléculas. Para poner esto en perspectiva, en el estándar de presión y temperatura en el mismo tamaño de los vasos (STP, 101325 pascal, 293K), tendríamos 4.155×10^21 de moléculas. Así UHV es un muy muy buen vacío.
blowdart
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El vacío actual de registro, en el CERN, es alrededor de 1000atoms cúbico cm
Para comparación intersteller espacio (alejados del sistema solar) es alrededor de 1 átomo/cc y espacio intergaláctico profundo, realmente vacío, es alrededor de 0.001 atom/cc
Los bits de espacio que podemos alcanzar, en la órbita de la tierra, son sólo sobre el tipo de vacío que se puede obtener en una bomba de vac de laboratorio normales.
joshphysics
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Me gustaría añadir otra dimensión a esta discusión. Incluso si fuéramos a hipotéticamente evacuar todos los átomos de una cierta región del espacio, la teoría cuántica de campos nos dice que todavía habría algo allí, a saber, el "punto cero" de la energía correspondiente a la planta del estado de los campos. Así, en este sentido, al menos hasta donde yo soy consciente, nuestro modelo actual de la física fundamental representa la existencia de una región del espacio con "nada" hay una imposibilidad, ni siquiera en principio. http://en.wikipedia.org/wiki/Zero-point_energy
Saludos!
