真空的含义

真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态,是一种物理现象。在“虚空”中,声音因为没有介质而无法传递,但电磁波的传递却不受真空的影响。事实上,在真空技术里,真空系针对大气而言,一特定空间内部之部份物质被排出,使其压力小于一个标准大气压,则我们通称此空间为真空或真空状态。真空常用帕斯卡(Pascal)或托尔(Torr)做为压力的单位。在自然环境里,只有外太空堪称最接近真空的空间。
1641年意大利数学家托里拆利在一根长管子内加满水银,然后很缓慢的将管口倒转在一个盛满水银的盆内,管子内水银柱的末端是 76 厘米高。这时玻璃管最上方无水银地带是真空状态。这一实验为“托里拆利实验”,完成实验的玻璃管为“托里拆利管”。
爱因斯坦在用场论观点研究引力现象时,已经认识到空无一物的真空观念是有问题的,他曾提出真空是引力场的某种特殊状态的想法。首先给予真空崭新物理内容的是P.A.M.狄拉克。狄拉克于1930年为了摆脱狄拉克方程负能解的困境,提出真空是充满了负能态的电子海。
1654年马德堡市长奥托·冯·格里克在雷根斯堡向皇帝展示了他所设计的半球实验。他制造了两个直径51厘米的红色铜制半球,半球中间有一层浸满了油的皮革,用以让两个半球能完全密合。接着他用他自制的真空泵将球内的空气抽掉,此时两个沉重的铜制半球在没有任何接着剂的辅助下紧密地合而为一,让人十分惊讶。但格里克实验的高潮才正要开始,他为了证明两半球的结合是多么紧密、扎实。市长拉来了16匹马,分成两队使劲拉,在一声巨响中,两个半球被拉开了。这就是物理学史上著名的“马德堡半球实验(Magdeburg hemispheres test)”


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