為什麼太空是真空的?

2020-09-20 ET科技Bar

太空幾乎是一個完美的真空,充滿了宇宙的空洞。簡而言之,地心引力是罪魁禍首。但是要真正理解我們宇宙的真空,我們必須花點時間來理解真空到底是什麼。

那麼,什麼是真空,為什麼太空不是真正的真空呢?根據定義,真空是沒有物質的。太空幾乎是絕對的真空,不是因為引力,而是因為它幾乎是空的,這種空導致了極低的壓力。雖然不可能在地球上完全模擬太空,但科學家們可以創造出被稱為部分真空的極低壓力環境。

「理解真空的概念幾乎是陌生的,因為它與我們的存在方式非常矛盾,」紐約市美國自然歷史博物館天體物理部資深科學家傑基·費爾蒂(Jackie Faherty)說。我們作為人類的經歷完全局限於宇宙中非常稠密、擁擠和動態的部分。所以,我們可能很難真正理解虛無或空虛,她說。但在現實中,對我們來說在地球上正常的東西,實際上在宇宙的背景下是罕見的。


引力為王
根據美國國家航空航天局(NASA)的數據,宇宙的平均密度為每立方米5.9質子(一種帶正電的亞原子粒子)。但是,引力會導致宇宙中的物質聚集,從而放大宇宙某些區域的空虛。

基本上,任何兩個有質量的物體都會相互吸引。換句話說,物質喜歡圍繞著其他物質。在太空中,引力將附近的物體拉得更近。它們的集體質量一起增加,更多的質量意味著它們可以產生更強的引力,從而將更多的物質吸引到他們的宇宙簇中。質量增加,然後是引力,然後是質量,最終成為了一種失控效應。

當這些引力熱點吸引附近的物質時,它們之間的空間被疏散,形成了所謂的宇宙空洞。但是宇宙並不是這樣開始的。宇宙大爆炸後,宇宙中的物質分散得更加均勻,幾乎就像一團霧。但經過數十億年的時間,引力已經將這些物質聚集成小行星、行星、恆星、太陽系和星系,並在它們之間留下了星際、星際和星際空間的空隙。

但即使是太空的真空也不是真正的純淨。在星系之間,每立方米只有不到一個原子,這意味著星際空間並不是完全空的。然而,它的物質遠遠少於人類在地球實驗室中所能模擬的任何真空。

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  • 太空為什麼是真空的?
    太空是幾乎完美的真空,布滿了一個個宇宙空洞。簡單來說,這要怪引力。但要真的了解我們宇宙的真空,就需要花些時間來了解什麼是真空——以及什麼不是真空的。那麼,什麼是真空?為什麼太空不是完全真空的呢?美國自然歷史博物館天體物理學部門的高級科學家Jackie Faherty告訴Live Science說,首先不能把真空吸塵器比作太空的真空。
  • 太空為什麼是真空的?
    太空是幾乎完美的真空,布滿了一個個宇宙空洞。簡單來說,這要怪引力。
  • 為什麼太空是真空?
    真空是一個空的地方,空間幾乎可以做到這一點。太空幾乎是一個完美的真空,充滿了宇宙的空洞。但我們生活的空間卻並不空,地球引力是罪魁禍首。要真正理解我們宇宙的真空,我們必須花點時間來理解真空到底是什麼--它不是什麼。那麼,什麼是真空,為什麼太空不是真正的真空呢?家用吸塵器可以有效地將地毯上的汙垢和灰塵吸出來。吸塵器使用差壓產生吸力。但太空的真空正好相反。
  • 為什麼太空幾乎是真空的?
    太空,亦稱外太空、外空、外層空間、宇宙空間(簡稱空間),指的是地球大氣層及其他天體之外的虛空區域。與真空有所不同的是,外層空間含有密度很低的物質,以等離子態的氫為主,其中還有電磁輻射、磁場等。理論上,外層空間可能還包含暗物質和暗能量。
  • 神秘的宇宙太空為什麼是真空?
    真空概念何謂真空?普通人的理解,真空的意思就是沒有一點空氣的空間,是真正空了;理論上真空的意思就是沒有任何實物質的空間,並不是沒有空間和什麼也不是的意思,是真正的空間的意思;而在現代科學研究上認為真空並不空,真空裡面充滿了虛粒子和能量,也不是什麼也沒有的意思。
  • 太空是真空,為什麼地球大氣卻沒有被吸走?愛因斯坦又怎麼解釋?
    地球有一個厚厚的大氣層,地表的大氣壓相當於每平方釐米一千克力,當然在八大行星中大氣層並非地球獨有,比如金星就有一個氣壓超過地球將近90倍的大氣層,從地球的一個大氣壓到金星的90個大氣壓,再到「木星」們的數千個甚至更高的大氣壓,但真空大氣壓幾乎就是零,這麼高壓力的大氣為什麼沒有被真空吸走?
  • 地球為什麼懸浮在太空中?真空是一個原因,主要是有一種力量支撐
    文/瑤堇雲詩地球為什麼懸浮在太空中?真空是一個原因,主要是有一種力量支撐當人類還是處於對地球一無所知的時候,甚至還不知道自己生活的這片土地就是在地球的表面,甚至以為世界都是圍繞的自己腳下的這片大地轉的,他們有很多例子,比如太陽和月亮交替著在天上,星星在夜晚也會有很多,這是他們並沒有發展起來,並沒有誕生研究天文的科學家,等到時間的流逝,無數代人的發展進步之下,人類知道了地球,知道了月亮是圍繞著地球轉的,但是地球和其他的行星都是圍繞著太陽在轉
  • 太空是真空,為什麼地球的大氣沒有被吸走?愛因斯坦又怎麼解釋?
    地球有一層厚厚的大氣這點大家都知道,太空從宏觀意義上來說就是真空這也沒錯,大氣沒有被真空吸走這就是一個非常明顯的結果,因為地球有引力嘛,它將大氣牢牢的吸附在地球周圍,不會讓真空將它吸走,但這種方式實在不太好理解,我們今天來個廣義相對論下的解釋,一目了然記憶深刻!
  • 太空是真空,地球是怎麼接收到太陽的量?
    外太空是一個近乎完美的真空,那麼,熱量如何在太空中傳遞呢? 很多人會對這個問題感到困惑。簡單來說,熱量需要一種介質來進行傳遞嗎?如果確實需要,那麼,來自太陽的熱量如何穿過真空的太空到達地球的呢?
  • 宇宙真空是什麼狀態?為什麼引力會讓宇宙更空曠?
    真空從我們正面的意思來理解就是一個空間裡什麼東西都不存在。我們生活中經常會聽到真空包裝、真空吸塵器,我們同時也知道我們太空是處於真空的。以前也有人告訴我們因為太空中沒有空氣,因此它是真空的。那麼真空究竟是一種什麼狀態呢?
  • 太空是真空狀態,飛船為什麼不能無限加速?
    那麼,在真空的宇宙中就不能一直持續加速了嗎?真空的狀態下不是沒有摩擦力的嗎?沒有摩擦力的空間,只要有推動力,那速度不是就會一直上升嗎?為什麼做不到呢?依據目前的科學水平來說,恐怕還真做不到。首先要說的是,宇宙的真空並不是空無的。人類所說的真空狀態指的是沒有空氣,以及沒有其它肉眼可見的物質。雖說宇宙中也沒有空氣以及沒有其它可見的物質,但宇宙的真空狀態中還有著一些人類無法探知的物質。
  • 光可以在真空環境下傳播,為什麼聲音卻無法在真空中傳播?
    如果人類是生活在太空中的話那麼就可以感受到無聲世界是怎樣的,因為聲音無法在真空中傳播。在日常生活中,我們或多或少通過一些現象發現聲音的傳播條件似乎比光的傳播條件要嚴格一些,例如在遊泳池中不管我們怎麼大喊大叫,對方都很難聽到我們在說什麼,要想傳遞信息還不如用一束光線來得快。不僅在水中如此,在大氣中也如此。
  • 宇宙是真空狀態,為什麼不將地球的氧氣全部吸走?
    在生活的小常識中,我們都知道有這樣一個現象存在:那就是將一個很堅固的瓶子空氣抽走後,瓶子裡面肯定是真空環境,如果換做是普通瓶子,也許外表早已被擠壓扁,這也說明了瓶子內有很強大的吸力。當我們打開瓶蓋時,會出現真空會將空氣吸走的現象,這看起來確實是可以成立的例子。
  • 如果把水放入真空的太空中會怎樣?
    雖然沒什麼人曾有機會把水放在真空的太空中進行觀察,但下面我們會一起探索將水放在真空中,或者說放在太空中來觀察會發生什麼。當水在海平面時,也就處於標準的大氣壓力(atm)和溫度(1 個atm和0 ℃)下,它會逐漸蒸發,就像世界上其他的水一樣。
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    真空真的不導熱嗎?如果真是這樣的話,那麼太陽的「熱」如何穿越1.496*10^8公裡的真空到達地球的呢? 答案很簡單:熱是太陽釋放的能量的一種形式,並通過輻射傳播。
  • 真空不導熱,太陽光是怎麼穿過太空曬熱地球的?
    真空無法產生傳導和對流,這兩個定義無比準確,相信各位都知道在沒有任何介質的情況下傳導和對流是無法發生的,但輻射可以無所顧忌的穿過真空,從太陽到達地球,慷慨的給予每一個生命以熱量!但這裡有幾個問題,太陽的熱輻射是怎麼穿過真空的?所謂的真空真的是沒有任何物質嗎?為什麼會說有宇宙塵埃?
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    有人可能認為,太空既然是高真空環境、沒有水存在,太空飛行器應該不會像地球上那樣發生腐蝕吧。然而,事實並非如此。比如人類首個可長期居住的空間研究中心——和平號空間站,在長達15年的在軌時間裡,共發生近2000處故障,70%的外體遭到腐蝕,俄羅斯政府無力承擔巨額的維修費用,在2001年3月20日不得不將其墜毀。
  • 為什麼地球在真空的宇宙中不會掉下去?
    不知你有沒有想過,為什麼地球在真空的宇宙中不會掉下去,反而是一直懸空的掛在哪裡!在這個真空的宇宙中,那些天體又為什麼會運動,它到底有沒有往下掉落呢?我們今天就為你揭曉答案。這個問題就涉及到了天體力學,在牛頓老爺子還沒有發表萬有引力定律的時候,人們更本就沒有意識到,自己為什麼會站在地球上,而不是掉入天空中去。人類以自己可以站在地球上習以為常,根本沒有想過這種問題。直到有一個蘋果砸在的祖師爺牛頓老爺子的頭上,宇宙中最重要的力,被發現了,它就是引力。
  • 為什麼光可以在真空中傳播,而聲音不能?
    但光的傳播不需要介質,它們可以在真空中傳播。那麼,聲音和光有什麼區別呢?為什麼聲音不能在真空中傳播,而光卻可以呢? 聲波 聲音其實屬於機械波,其本質是機械振動的傳播,而機械振動依賴於介質。當物體發生振動時,比如敲打桌子,這種振動會帶動空氣中的分子出現有規律的振動,由此聲波會在空氣中傳播開來。