2020
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自1643年以来,意大利物理学家托里拆利演示了著名的大气压力实验,为人类揭示了“真空”物理状态的存在。在接下来的几个世纪里,真空技术发展迅速,并广泛应用于军事和民用领域。例如,在材料领域极其重要的薄膜材料大多是在真空或较低气压下制备的。 人类面临的真空可以分为两种类型:一种是存在于空间的真空,称为“自然真空”;另一种是通过用真空泵从容器中抽取气体获得的直接空气,这被称为“人工真空”。在真空科学中,不管是什么类型的真空,只要气体压力低于给定空间中的一个大气压,气体状态就称为真空,没有气体的空间状态通常称为绝对真空。 因此,“真空”的一般含义并不意味着“什么都不存在”。目前,即使在最先进的真空制备方法所能达到的最低压力下,每立方厘米的体积仍有数百个气体分子。因此,我们通常称真空为相对真空。附言:根据当前的科学理论,即使没有空气的理想绝对真空也绝不是空的。 真空最初指的是没有物理粒子的空间,但没有什么也没有的空间。假设你赶走了空间中的所有气体,你会发现仍然有一些基本粒子在真空中时不时地出现和消失,没有什么是凭空出现的。物理真空实际上是能量不断波动的海洋。当能量达到波峰时,能量转化是一对正负基本粒子;当能量到达波谷时,这对正负基本粒子再次相互湮灭,转化就是能量。简而言之,量子理论认为,虽然真空中没有真正的粒子,但由于量子涨落,虚拟粒子总是到处产生和湮灭。 在真空技术中,“真空度”的...