Visa fråga/svar

 

Partiklar [11001]

Fråga:
I tidningar och tidskrifter ser man numera att vakuum kryllar av strålning och partiklar(?). Frågan blir då: vad menas med 'vakuum'? Kan det inte finnas ett tomt vakuum? är ett materietomt rum med fotoner i att betrakta som ett vakuum? Med gravitoner? Luras vi av brister i språket? Behöver vi nya ord för att karaktärisera olika typer av tomrum/vakuum ??
/Thomas Å, märstagymnasiet, Märsta

Svar:
Låt oss börja med vad vakuum är enligt Wikipedia (Vakuum ):

Vakuum är ett fysikaliskt uttryck för ett utrymme som inte innehåller någon materia alls. Perfekt vakuum är omöjligt att framställa men vakuum i vardaglig mening, ett kraftigt sänkt lufttryck, när trycket är mindre än en tusendel av lufttrycket, är användbart i många sammanhang, exempelvis i barometrar och katodstrålerör i TV-apparater. Ibland menar man även ett måttligt undertryck när man säger vakuum, till exempel talar man om vakuumslangar på bilmotorer och på engelska kallas dammsugare vacuum cleaner trots att varken bilmotorer eller dammsugare ens är i närheten av att åstadkomma vakuum i fysikalisk mening.

När man tittar närmare så visar det sig att vakuum är mycket mer komplicerat. Man kan enklast beskriva vad du frågar om med Heisenbergs obestämdhetsrelation, som säger att obestämdheten i tid gånger obestämdheten i energi är lika men Plancks konstant dividerad med 4 pi. Det kan formuleras som att bara vi gör det snabbt kan man låna upp energi för att hitta på nästan vad som helst.

Vakuum är inte bara tomrum utan innehåller virtuella (ej direkt observerbara) partiklar/antipartiklar, till exempel virtuella elektron-positron par. Detta kallas vakuumfluktuationer. Dessa påverkar, genom en process som kallas vakuumpolarisation, hur elektriskt laddade partiklar uppför sig, se fråga 18673 .

En neutron sönderfaller med betasönderfall till en proton. I det sönderfallet frigörs 0.8 energienheter, men för att genomföra processen behövs 80000 energienheter. Det är svårt, men det går att fixa. Allt måste betalas tillbaka.

Alltså, ju kortare tidsskala vi betraktar vakuum med, desto våldsammare fluktuerar det. Läs gärna Ett utsökt universum av Brian Greene. Där diskuteras detta utförligt och där finns bra bilder. Se också Vacuum#Quantum_mechanics .

Nej, vakuum är vakuum även med kvantfluktuationer (se signifikansen av dessa i fråga 11987 ). Vakuum har alltså t.ex. ingen temperatur eftersom temperatur är rörelse hos reella partiklar.
/KS/lpe

Se även fråga 11987

Nyckelord: vakuum [7]; Heisenbergs obestämdhetsrelation [11];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.