• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Próżnia



    Podstrony: 1 [2] [3] [4]
    Przeczytaj także...
    Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.CMS (ang. Compact Muon Solenoid) – detektor przy wybudowanym w CERN-ie Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC), który posłuży m.in. do obserwacji mionów.
    Prosta pompa do ilustracji zjawiska próżni
    Komora próżniowa (NASA)

    Próżnia – w rozumieniu tradycyjnym pojęcie równoważne pojęciu pustej przestrzeni. We współczesnej fizyce, technice oraz rozumieniu potocznym pojęcie próżni ma zupełnie odmienne konotacje.

    Mechanika klasyczna – dział mechaniki w fizyce opisujący ruch ciał (kinematyka), wpływ oddziaływań na ruch ciał (dynamika) oraz badaniem równowagi ciał materialnych (statyka). Mechanika klasyczna oparta jest na prawach ruchu (zasadach dynamiki) sformułowanych przez Isaaca Newtona, dlatego też jest ona nazywana „mechaniką Newtona” (Principia). Mechanika klasyczna wyjaśnia poprawnie zachowanie się większości ciał w naszym otoczeniu.Szczególna teoria względności (STW) – teoria fizyczna stworzona przez Alberta Einsteina w 1905 roku. Zmieniła ona sposób pojmowania czasu i przestrzeni opisane wcześniej w newtonowskiej mechanice klasycznej. Teoria pozwoliła usunąć trudności interpretacyjne i sprzeczności pojawiające się na styku mechaniki (zwanej obecnie klasyczną) i elektromagnetyzmu po ogłoszeniu przez Jamesa Clerka Maxwella teorii elektromagnetyzmu.

    Spis treści

  • 1 Próżnia w sensie fizyki
  • 1.1 Historia pojęcia
  • 1.2 Mechanika klasyczna
  • 1.3 Szczególna i ogólna teoria względności
  • 1.4 Mechanika kwantowa
  • 2 Próżnia w sensie technicznym
  • 3 Jakość próżni
  • 3.1 Rekord
  • 4 Standardowa procedura otrzymywania wysokiej próżni
  • 4.1 Pompowanie
  • 4.2 Wygrzewanie komory
  • 5 Zobacz też
  • 6 Przypisy
  • 7 Bibliografia
  • Wielki Zderzacz Hadronów, LHC (z ang. Large Hadron Collider) – największy na świecie akcelerator cząstek (hadronów), znajdujący się w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN w pobliżu Genewy. LHC jest położony na terenie Francji oraz Szwajcarii.Taon – cząstka elementarna z grupy leptonów obdarzona ładunkiem ujemnym, średnim czasem życia 3×10 sekundy i dużą masą wynoszącą 1777 MeV/c = 3,17×10 kg (dla porównania 939 MeV/c dla protonu i 0,511 MeV/c dla elektronu).

    Próżnia w sensie fizyki[]

    W fizyce teoretycznej termin próżnia oznacza stan o najniższej energii.

    Historia pojęcia[]

    Istnienie i sposób rozumienia pojęcia próżni zmieniało się w historii fizyki. W starożytnej koncepcji atomistycznej Leukipposa i Demokryta materialne atomy poruszały się w próżni. Z kolei Arystoteles uznawał, że próżnia jest niemożliwa, jest bowiem niebytem. Ruch ciał oznacza przesuwanie jednych rodzajów rzeczy (np. powietrza) i zastępowanie ich innymi (np. poruszanym ciałem). Jedno ciało zastępuje inne ciało, a pomiędzy nimi nie ma żadnych przerw. Jego następcom przypisuje się znane powiedzenie natura nie znosi próżni (horror vacui). Atomizm, wraz z uznaniem istnienia próżni, przyjmowany był m.in. przez epikurejczyków. Poglądem dominującym, aż do XVI w. był jednak arystotelizm. Problem próżni był również jednym z najważniejszych w w średniowiecznej filozofii przyrody (m.in. Jan Buridan), gdzie łączono go z problematyką Boskiej władzy (czy Bóg może stworzyć próżnię?).

    Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.Empiryzm (od stgr. ἐμπειρία empeiría – "doświadczenie") – doktryna filozoficzna głosząca, że źródłem ludzkiego poznania są wyłącznie lub przede wszystkim bodźce zmysłowe docierające do naszego umysłu ze świata zewnętrznego, zaś wszelkie idee, teorie itp. są w stosunku do nich wtórne.

    Na przełomie XVI i XVII wieku istnienie próżni zostało wykazane empirycznie przez Torricellego (doświadczenie Torricellego). Pojęcia tego używał też Galileusz. Pojęcie próżni występuje wyraźnie w pracach Newtona, a podstawowe reguły mechaniki newtonowskiej sformułowane są w odniesieniu do ruchu ciał materialnych w próżni. Z mechaniki newtonowskiej pochodzi potoczne rozumienie próżni jako spójnego obszaru przestrzeni, w której nie ma cząstek obdarzonych masą. Stan ten nazywa się też czasem próżnią absolutną. Pod koniec XIX wieku w związku z hipotezą wypełniającego przestrzeń eteru jako nośnika fal elektromagnetycznych zaczęto kwestionować istnienie próżni. Jednakże negatywny wynik doświadczeń mających na celu wykrycie eteru (zwłaszcza doświadczenia Michelsona-Morleya) spowodował utrwalenie pojęcia próżni.

    Przestrzeń kosmiczna – przestrzeń poza obszarem ziemskiej atmosfery. Za granicę pomiędzy atmosferą a przestrzenią kosmiczną przyjmuje się umownie wysokość 100 km nad powierzchnią Ziemi, gdzie przebiega umowna linia Kármána. Ściśle wytyczonej granicy między przestrzenią powietrzną a przestrzenią kosmiczną nie ma. Fizycy przyjmują 80–100 km.NASA (National Aeronautics and Space Administration) (pl. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej) – agencja rządu Stanów Zjednoczonych odpowiedzialna za narodowy program lotów kosmicznych, ustanowiona 29 lipca 1958 r. na mocy National Aeronautics and Space Act, zastępując poprzednika – National Advisory Committee for Aeronautics. Jest wydziałem Departamentu Obrony USA i jest mu bezpośrednio podległa.

    Mechanika klasyczna[]

    W mechanice klasycznej próżnia oznacza obszar, w którym nie ma żadnych mogących oddziaływać ciał ani płynów.

    Szczególna i ogólna teoria względności[]

    Pojęcie próżni występuje też w szczególnej teorii względności, której jednym z fundamentalnych postulatów jest stała wartość prędkości światła w próżni, rozumianej jako próżnia absolutna. Natomiast ogólna teoria względności wprowadza nowy sposób rozumienia próżni i w ogóle całej przestrzeni łącząc jej krzywiznę z istnieniem ciał materialnych i oddziaływaniem grawitacyjnym. W ogólnej teorii względności absolutna próżnia nie istnieje, gdyż cała przestrzeń wypełniona jest oddziaływaniem grawitacyjnym.

    Jan Buridan (ur. około 1300, zm. 1358) – francuski filozof scholastyczny, zajmujący się także fizyką i logiką; nominalista.Mechanika kwantowa (teoria kwantów) – teoria praw ruchu obiektów świata mikroskopowego. Poszerza zakres mechaniki na odległości czasoprzestrzenne i energie, dla których przewidywania mechaniki klasycznej nie sprawdzały się. Opisuje przede wszystkim obiekty o bardzo małych masach i rozmiarach - np. atom, cząstki elementarne itp. Jej granicą dla średnich rozmiarów lub średnich energii czy pędów jest mechanika klasyczna.

    Mechanika kwantowa[]

     Zapoznaj się również z: Fałszywa próżnia.

    W mechanice kwantowej i elektrodynamice kwantowej punktowe cząstki elementarne poruszają się w absolutnej próżni, a oddziaływania między nimi przenoszone są poprzez nośniki oddziaływań elektromagnetycznych (fotony). Elektrodynamika kwantowa przewiduje istnienie cząstek wirtualnych, co zostało potwierdzone doświadczalnie oraz tzw. polaryzacji próżni.

    Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.Evangelista Torricelli (ur. 15 października 1608 w Faenzy, zm. 25 października 1647 we Florencji) – włoski fizyk i matematyk.

    W obowiązującym obecnie modelu standardowym stanowiącym połączenie chromodynamiki kwantowej i teorii oddziaływań elektrosłabych próżnia jest stanem o najniższej, lecz na ogół niezerowej energii, z czym związane jest tzw. łamanie symetrii próżni. Istnienie energii próżni wykazały doświadczenia potwierdzające istnienie tzw. efektu Casimira.

    <|||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| - |||||||||| |||||||||| ||||||||||>Atomizm fizykalny - teoria o ziarnistej, nieciągłej strukturze materii, twierdzenie, że materia składa się z niepodzielnych elementów, niegdyś atomów a współcześnie: cząstek elementarnych)

    Tak rozumiana próżnia wypełniona jest co najmniej jednym polem chiralnym zwanym też polem Higgsa. Istnienie tego pola jest niezbędne dla nadania niezerowych mas leptonom, jak elektron, mion i taon oraz tzw. bozonom pośrednim stanowiącym nośniki oddziaływań słabych. Z istnieniem pola (pól) Higgsa o określonej skrętności związane jest istnienie kwantów tego pola (tych pól), tj. cząstki Higgsa lub całej rodziny cząstek Higgsa. Doświadczenia ATLAS i CMS,przeprowadzone w Wielkim Zderzaczu Hadronów (znajdującym się w CERN-ie w pobliżu Genewy) pozwoliły na potwierdzenie istnienia cząstki Higgsa, co zostało ogłoszone 4 lipca 2012 r.

    Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN (fr. Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire) – ośrodek naukowo-badawczy położony na północno-zachodnich przedmieściach Genewy na granicy Szwajcarii i Francji, pomiędzy Jeziorem Genewskim, a górskim pasmem Jury. Obecnie do organizacji należy dwadzieścia państw. CERN zatrudnia 2600 stałych pracowników oraz około 8000 naukowców i inżynierów reprezentujących ponad 500 instytucji naukowych z całego świata. Najważniejszym narzędziem ich pracy jest największy na świecie akcelerator cząstek – Wielki Zderzacz Hadronów.Fizyka teoretyczna – sposób uprawiania fizyki polegający na matematycznym opisie praw przyrody, tworzeniu i rozwijaniu teorii, z których wnioski mogą być sprawdzone doświadczalnie. Przykładem jest fizyka matematyczna opisująca zjawiska i teorie fizyczne korzystając z rozwiniętej aksjomatyki matematycznej i obiektów zdefiniowanych w podobny sposób, jak np. rozmaitości.

    W kwantowej teorii pola przez próżnię rozumie się często rezerwuar cząstek nieoddziałujących silnie i elektromagnetycznie, lecz oddziałujących oddziaływaniami słabymi. Tak rozumiane pojęcie próżni odbiega bardzo od potocznego i technicznego znaczenia słowa próżnia.

    W fizyce współczesnej (zarówno ogólnej teorii względności, jak i w modelu standardowym) pojęcie próżni absolutnej jest pozbawione jakiegokolwiek konkretnego, fizykalnego znaczenia. Próżnia absolutna jest stanem czysto teoretycznym i nie tylko niemożliwym do uzyskania w praktyce, lecz nieistniejącym w sensie fizycznym. Niemniej niektóre teorie używają w praktyce tego pojęcia, wprowadzając przybliżenia zakładające pomijanie słabszych oddziaływań (np. elektrodynamika kwantowa pomija istnienie oddziaływań słabych i grawitacyjnych).

    Krzywizna czasoprzestrzeni − jest to odstępstwo geometrycznych właściwości czasoprzestrzeni od tych, które są opisywane w ramach szczególnej teorii względności.Pompa jonowa (pompa jonowo-sorpcyjna) to rodzaj bezwylotowej pompy próżniowej. Istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych pomp jonowych (np. pompa diodowa).


    Podstrony: 1 [2] [3] [4]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Fizyka doświadczalna – sposób uprawiania fizyki polegający na wykonywaniu pomiarów. Pomiar – ilościowe porównanie wartości wielkości mierzonej z wzorcem – powinien być powtarzalny w czasie w granicach niepewności pomiarowej.
    Leucyp z Miletu (stgr. Λεύκιππος Leukippos) – filozof grecki z V w. p.n.e., uznawany za twórcę atomizmu - teorii budowy materii, głoszącej, że jest ona zbudowana z małych, niepodzielnych, niezmieennych i nieprzenikliwych cząstek (atomów), otoczonych próżnią i różniących się między sobą kształtem, położeniem i porządkiem. Atomy obdarzone są odwiecznym ruchem, popychając się i łącząc w znane nam rzeczy. Zmiany w przyrodzie tłumaczył łączeniem się i rozłączaniem atomów, a różnorodność substancji - różnorodnością formy i połączeń atomów. Jedyny znany nam dosłowny fragment pism Leucypa (wszystkie inne zaginęły) każe nam uważać go za pierwszego deterministę: Nic nie dzieje się bez przyczyny, lecz wszystko z jakiejś racji i konieczności. Prawdopodobnie to jego dziełem był Wielki ład świata, włączony później do kanonu pism Demokryta.
    Podciśnienie – różnica między ciśnieniem atmosferycznym a ciśnieniem bezwzględnym w przypadku, gdy jest ono mniejsze od atmosferycznego.
    Efekt Casimira – zjawisko fizyczne przyciągania pomiędzy dwiema pozbawionymi ładunku elektrycznego płytami wykonanymi z przewodnika spowodowane różnicą ciśnienia oddziałujących na nie cząstek wirtualnych. Pierwszy raz wystąpienie tego efektu w roku 1948 przewidział holenderski fizyk Hendrik B. G. Casimir pracujący w laboratoriach Philipsa.
    <|||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| - |||||||||| |||||||||| ||||||||||>
    Galileusz (wł. Galileo Galilei; ur. 15 lutego 1564 w Pizie, zm. 8 stycznia 1642 w Arcetri) – włoski astronom, astrolog, matematyk, fizyk i filozof, twórca podstaw nowożytnej fizyki.
    Hipoteza (gr. hypóthesis – przypuszczenie) – osąd, który podlega weryfikacji lub falsyfikacji. Zdanie, które stwierdza spodziewaną relację między jakimiś zjawiskami, propozycja twierdzenia naukowego, które zakłada możliwą lub oczekiwaną w danym kontekście sytuacyjnym naturę związku.

    Reklama