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真空 Zhen Kong  
  明釋真空著《直指玉鑰匙門法》。
真空概論
  真空
  zhēn kōng
  英語 vacuum
  按其詞源本義是虛空,即一無所有的空間;按現代物理的觀點,真空不空,其中包含着極為豐富的物理內容。一種說法是,當容器中的壓力低於大氣壓力時,把低於大氣壓力的部分叫做真空,而容器內的壓力叫絶對壓力。另一種說法是,凡壓力比大氣壓力低的容器裏的空間都稱做真空真空有程度上的區別:當容器內沒有壓力即絶對壓力等於零時,叫做完全真空;其餘叫做不完全真空
真空的含義及特點
  在真空科學中,真空的含義是指在給定的空間內低於一個大氣壓力的氣體狀態。人們通常把這種稀薄的氣體狀態稱為真空狀況。這種特定的真空狀態與人類賴以生存的大氣在狀態相比較,主要有如下幾個基本特點:
  ( 1 )真空狀態下的氣體壓力低於一個大氣壓,因此,處於地球表面上的各種真空容器中,必將受到大氣壓力的作用,其壓強差的大小由容器內外的壓差值而定。由於作用在地球表面上的一個大氣壓約為 101325N/m^2,因此當容器內壓力很小時,則容器所承受的大氣壓力可達到一個大氣壓。
  ( 2 )真空狀態下由於氣體稀薄,單位體積內的氣體分子數,即氣體的分子密度小於大氣壓力的氣體分子密度。因此,分子之間、分子與其他質點(如電子、離子等)之間以及分子與各種表面(如器壁)之間相互碰撞次數相對減少,使氣體的分子自由程增大。
  物理真空
  本指沒有任何實物粒子存在的空間,但什麽都沒有的空間是不存在的。而假設你把一個空間的氣體都趕跑,會發現還是不時有基本粒子在真空中出現又消失,無中生有。物理上的真空實際上是一片不停波動的能量之海。當能量達到波峰,能量轉化為一對對正反基本粒子,當能量達到波𠔌,一對對正反基本粒子又相互湮滅,轉化為能量。
  工業真空
  工業上的真空指的是氣壓比一標準大氣壓小的氣體空間,是指稀薄的氣體狀態,又可分為高真空、中真空和低真空,地球以及星球中間的廣大太空就是真空。一般是用特製的抽氣機得到真空的。它的氣體稀薄程度用真空計測定,現在已能用分子抽氣機和擴散抽氣機得到0.0000000001大氣壓的高真空真空在科學技術,電真空儀器,電子管和其他電子儀器方面,都有很大用途。真空區域托(Torr)壓強範圍)帕(Pa)低真空760~10101325~1333中真空10~10-31333~1.33×10-1高真空10-3~10-81.33×10-1~10-6超高真空10-8~10-1210-6~10-10極高真空<10-12<10-10
  正負電子對撞機
  正負電子對撞機的作用絶不僅僅是一對正負電子相撞産生光子和能量那麽簡單,一對光子也可以相撞産生一對正負質子之類,而相撞使相撞所處的那部分真空可以激發到高能態,可以産生更多各式各樣的基本粒子,為研究宇宙的起源和組成服務。
人類對真空認識的歷史發展
  人類關於真空的認識經歷了幾次根本的變革和反復。古希臘德謨剋利特的原子論認為所有的物質都是由原子組成,原子之外就是虛空。17世紀R.笛卡兒提出以太漩渦說,認為空間充滿了以太,並用以說明行星的運動。不久I.牛頓建立以運動三定律和萬有引力定律為基石的牛頓力學,成功地解决了行星繞日運動問題,引力被認為是超距作用的,無需以太作為傳遞媒介,從而否定了以太論。19世紀發現光的波動性,認為波的傳播必須依靠介質,特別是後來發現了電磁場的波動性,以太論再度興起,認為宇宙中不論何時何地,任何物體內無不充滿了以太,光和電磁波被解釋為以太的機械振動。後來雖然在觀念上有所變化,把光和電磁波看成電磁場的振動,但以太仍然保留着某種絶對的性質,它可以看成是描述萬物運動的絶對靜止的參考係。19世紀末20世紀初各種試圖探測地球相對於以太運動速度的實驗均告失敗,A.愛因斯坦建立狹義相對論,再次否定了這種作為絶對靜止以太的存在。稍後,愛因斯坦在用場論觀點研究引力現象時,已經認識到空無一物的真空觀念是有問題的,他曾提出真空是引力場的某種特殊狀態的想法。
  首先給予真空嶄新物理內容的是P.A.M.狄拉剋。狄拉剋於1930年為了擺脫狄拉剋方程負能解的睏境,提出真空是充滿了負能態的電子海。當負能態的電子吸收了足夠的能量躍遷到正能態成為普通電子時,電子海中才能留下可觀測的空穴,即正電子。從體係的能量角度考查,這種情況比衹有電子海的真空狀態要高,因此真空就是能量最低的狀態。從現代量子場論的觀點看,每一種粒子對應於一種量子場,粒子就是對應的場量子化的場量子。當空間存在某種粒子時,表明那種量子場處於激發態;反之不存在粒子時,就意味着場處於基態。因此,真空是沒有任何場量子被激發的狀態,或者說真空是量子場係統的基態。
  關於真空的近代認識不再是哲學上的思辨,而是可通過實驗來檢驗的。有不少現象都需要用真空的近代觀念予以說明。例如氫原子能級的蘭姆移位和電子的反常磁矩,實驗上已經以非常高的精度證實了真空極化的效應;高能正負電子對撞湮沒為高能光子,反之高能光子可使真空激發出大量的粒子,也是很好的明證。對於真空的認識尚屬初級探索階段,物理學家還在探索真空自發破缺和真空相變等問題,必將推動物理學的進一步發展。
真空的性質
  真空具有如下性質:
  1、空非無。如果真空中沒有粒子,我們就會準確的測出場(0)與場的變化麯率(0),然而海森堡不確定性原理表明,我們不可能同時精確地測出一對共軛量,所以,可以“空”,不能“無”。因此,在真空中,粒子不停地以虛粒子、虛反粒子對的形式憑空産生,而又互相湮滅,在這個過程中,總的能量保持不變。
  2、真空存在極性,因此說真空是不對稱的。但這種不對稱是相對局部的,在相對整體上又是對稱的,如此的循環嵌套構成了真空的這個性質。
  3、真空的每個局部具備了真空的全體性質。大和小是相對而言的。時間也是相對於空間而言的,時間不能脫離了具體的空間而單獨的存在。
真空和微重力環境利用技術
  航天器軌道飛行提供的真空和微重力環境,是一個寶庫,為人們提供了地面上難以獲得的科學實驗和生産工藝條件,進行地面上難以進行的科學實驗,生産地面上難以生産的材料、工業産品和藥物。
  在高真空和微重力環境中進行生命和生物科學實驗,不會有有機物污染,發生混入或測定錯誤,細菌等實驗用的微生物不會到處擴散,十分安全。 在零重力或微重力條件下,可進行無容器冶煉,這不會有任何雜質混入,可以獲得高品質的合金;可將不同比重的金屬或非金屬均勻地混合,獲得新型合金材料;可以剋服地面加工存在的組分過冷起伏和密度大等缺陷,生長出高質量、大直徑的單晶體砷化鎵等半導體材料;可以生産百分之百圓度的滾珠軸承等圓球工業産品,而在地面上,由於重力的影響,滾珠軸承等總不是真正的球形。
  太空製藥是真空和微重力環境利用的重要方面。在地面上製藥,由於地球重力作用,培養物會發生沉澱,處在沉澱中的微生物會因缺氧而死亡;如輸氧攪拌,所形成的低壓小氣泡又會破壞細胞;如加防泡劑,則會降低氧的溶解度,有礙微生物的繁殖,形成惡性循環。而在微重力環境中,培養物液體中含有大量的氣泡,也不會沉澱,微生物可隨時獲得氧氣,生長速度比地面快一倍以上。可高效率、高純度地製造許多藥物,如治療燒傷的表皮生長素、治療貧血的紅血球生長素、防治病毒感染的免疫血清、治療肺氣腫的胰蛋白酶抑製素、治療血栓的尿激酶、治療血友病的抗溶血因子8、治療糖尿病的β細胞、治療癌癥的幹擾素等40多種。主要的製藥方法是電泳法,將組分不同的混合物在直流電場作用下精確地分離成不同成份。其設備第一代為靜態電泳儀,第二代為連續流動電泳儀.
物理學真空
  物理學真空,是指對實驗結果沒有影響的條件,而非空無一物。
  例如:如果空氣阻力可以忽略不記,在空氣中運動的物體,就與在真空中的,有同樣的規律。
  當空氣被抽,稀薄到一定程度,聲音不能傳出來,我們就說“真空”不能傳遞聲音,而提高偵聽能力,或加大發聲功率,聲音又能被接收到,我們衹能說“這個真空度,對現在的聲音,還不能稱為真空”!
  同理,太空可以傳遞光,也可能是太空中的環境,對光,不成為“真空”,所以光可以傳過來,沒人證明過純粹的“真空”可以傳遞光,因為人類做不到那樣的真空。(這是推論,不是證明)另外,光粒子可以在真空中傳播,還將與另一定律衝突:在不受外力的真空中,物體將做勻速直綫運動,而不會是波動。
  光在玻璃中的速度,衹相對玻璃恆定,無論玻璃對其它參照係如何運動,所有人都應該承認,玻璃、空氣、水等能傳播光的就是光介質,以前錯誤的假設以太介質,不等於光就必然不能有介質。
  光不是對任意參照係都是光速,或不能超過光速,光衹對“靜止”參照係是恆定光速,請仔細閱讀愛因斯坦《論動體的電動力學》,這個“靜止”,就是介質參照係。因此愛因斯坦的論述,在這個條件下是成立的。大學教材《普通物理學1》假設任何參照係測得的真空中的光速恆定,那麽所論述的相對論結論,也衹在真空條件有效,然而大傢哪個相對論實驗,是在真空條件下做的?難道相對論沒有使用條件?所以說大學教材的論述,不能證偽,也無法證實,不是科學。
  質疑:
  聲波與光波,在此問題上不具有可比性。
  聲波載體需具有靜質量,光波載體或說光子或說電磁場不具有靜質量。
  這是兩種完全不同的沒有可比性的波動。
  物理學真空,不是指對實驗結果沒有影響的條件,而是指靜質量密度下降到特定條件以下的空間區域。
  極緻的物理學真空,就是用現有的物理學手段,“探測不到非零靜質量密度”的空間區域。
  註意,物理學真空,本身就是具有能量狀態的空間區域,或說是一種能量場區域、力場區域。
  所以,物理學真空,純粹地定義,可以說是衹能傳遞力場波動的區域。即不能傳遞機械波等需靜質量載體的波動。
  而哲學上的“真空”,純粹是夠純粹了,但對我們物理世界而言,其存在是“零存在”,也即不存在,也沒有存在的意義。
  真空專業
  開設學校:合肥工業大學 和 東北大學
  合肥工業大學:真空專業是機械設計製造及其自動化專業四大模塊(機械設計,機械製造,機電一體化,真空)之一。真空作為一門交叉性極強的學科,其應用領域已經滲透到包括機械、電子、生物工程、材料科學、表面科學等各行各業之中。特別是近年來,一些新興技術的飛速發展,給真空技術提供了越來越廣阔的應用舞臺。從各種具有特殊功能的納米材料研製,到集成微機電係統的製造、從大型粒子加速器及受控核聚變的運轉,到人造衛星、宇宙飛船的成功上天,真空作為不可或缺的技術和條件,已經被越來越多的人們所充分認識。
  真空模塊前身是真空獲得技術及設備專業,成立於1974年,是國內僅有的兩個真空專業之一。30多年來已經培養本科畢業生1000餘名。他們在國際國內真空科學技術領域大顯身手、大展宏圖,取得了驕人的業績,其中不乏總工、教授、總經理、董事長。多年來,合肥工大真空專業畢業生不但活躍於國內外高精尖科學研究舞臺,更是占據了國內真空行業的半壁江山。
  本專業1993年獲得“真空工程”碩士學位授予權,1997年根據國務院學位辦調整的學科專業目錄更名為“流體機械及工程”。 主幹課程包括:機械學,控製工程,真空技術,薄膜技術等。
  學科長期從事流體機械中稀薄氣體(真空技術)方面的研究,造就了一支結構合理、學術水平高、科學研究和工程實踐能力強、經驗豐富的學術隊伍,上世紀90年代以來,已獲得國傢重大裝備科技進步一等奬1項,國傢發明三等奬1項,省部級科技進步二、三等奬6項,發明專利5項,發表學術論文200餘篇。已培養碩士研究生40餘名。經過多年的建設與發展,本學科現已形成5個穩定的、特色明顯的學術研究方向:流體機械現代設計理論與方法,流體測量與控製技術,真空應用技術,薄膜技術,微納米加工技術。近年來主持承擔國傢高科技計劃863探索導嚮類項目、國傢自然基金、科技部創新、安徽省自然基金,以及多項企業合作項目。
  真空係統:
  真空係統結構材料是構成真空係統主體的材料,它將真空係統與大氣隔開,承受着大氣壓力。這類材料主要是各種金屬和非金屬材料,包括可拆卸連接處的密封墊圈材料。
  真空係統的返流包括擴散泵泵液從擴散泵嚮真空室的遷移和機械泵油對係統(特別是真空室)的有機污染物。油擴散泵工作時,不管使用什麽樣的泵油,即使泵口加冷阱,也總會或多或少地有一部分油蒸氣返流進入高真空端。它們在擴散泵口建立的壓力,有時比在泵壁溫度下的飽和油蒸氣壓還要高很多。這不但影響真空係統的極限壓力,而且還對被抽容器造成污染,因而返油率是擴散泵係統的主要考核指標。
  本專業畢業生基本理論紮實,專業口徑寬,實踐能力強,思維活躍,富於開拓精神,社會需求量大,一次就業率高。主要進入國內重點研究院所、信息産業、航天、國傢大科學工程以及國有大型企業,大多為京、津、滬、廣東等經濟發達地區。
  真空包裝真空包裝將食品裝入包裝袋,抽出包裝袋內的空氣,達到預定真空度後,完成封口工序。 真空充氣包裝將食品裝入包裝袋,抽出包裝袋內的空氣達到預定真空度後,再充入氮氣或其它混合氣體,然後完成封口工序。
  真空包裝的主要作用是除氧,以有利於防止食品變質,其原理也比較簡單,因食品黴腐變質主要由微生物的活動造成,而大多數微生物(如黴菌和酵母菌)的生存是需要氧氣的,而真空包裝就是運用這個原理,把包裝袋內和食品細胞內的氧氣抽掉,使微生物失去生存的環境。
  真空測量:
  現在真空測量的傳感器, 大部分都是用電離規, 並且在中程真空範圍用途最廣泛。常用的電離真空規測量儀, 都采用模擬電路控製發射電流, 並把它當成固定數來運算, 這樣會産生一些不足之處, 例如: 由於外界幹擾或元器件老化造成電流有偏差; 或控製環中的漂移産生不穩定, 由此而導致測量誤差較大。為消除此類不良現象, 我們應用現代控製理論—PID和Fuzzy控製, 采用數字電路控製發射電流, 控製環中都用16位的高分辨率A/D和D/A,且把發射電流測量值參入運算, 允許發射電流有一定的變化範圍。這樣既提高了測量精度, 又在它們的綫性區域內擴充量程。
百科辭典
  zhenkong
  真空
  vacuum
    按照現代物理學的基礎理論──量子場論,物理世界是由各種量子場係統組成的,這些量子場係統的能量最低的狀態(即基態)就是真空。根據這種最新的科學認識,真空並不是“沒有物質的空間”。
    真空觀念的沿革 真空詞源本義是虛空,即一無所有的空間。古希臘德謨剋利特的原子論認為,所有的物質都是由原子組成,而原子之外就是虛空。中國古代張載、王夫之的元氣學說則與此相反,認為世上萬物皆由元氣形成,而“陰陽二氣充滿太虛,此外更無他物,亦無間隙”。
    近代物理學的發展史中,也貫穿着關於真空的這兩種觀點的鬥爭:與虛空論相對立的是以太論,它認為空間中總是充滿了一種叫做“以太”的特殊物質。先是R.笛卡兒提出以太旋渦說,企圖解釋行星圍繞太陽的公轉,但為I.牛頓的萬有引力定律所否定。之後有人認為引力是超距作用,無需以太作為傳遞媒介。19世紀光和電磁場的波動性的發現,又復活了以太的觀念,光和電磁波被解釋為以太的機械振動。然而A.愛因斯坦的狹義相對論指出,光和電磁場本身就是一種物質,可在空間中傳播,又否定了以太存在。
    如果真空是沒有任何物質的空間,那末真空本身的各種性質是由什麽决定的呢?愛因斯坦在用場的觀點研究引力現象之後,便意識到真空即空的空間這一觀念有問題,曾提出過真空不過是引力場的一種特殊狀態的想法。其後,現代物理學的發展,終於獲得了對真空的科學的認識,即真空是量子場係統的基態。在這個過程之中,P.A.M.狄□剋關於真空是負能態電子之海的觀點,起了重要的决定性作用。
    現代物理學的真空觀 現代物理學認為,量子場是物質的基本存在形式,量子場的激發或退激即代表粒子的産生或消失。量子場係統的能量最低狀態,亦即基態就是真空。這個基態形成自然界的某種背景。一切物理測量都是相對於這個背景進行的。對各種激發態而言,這個基態代表沒有任何物理粒子的狀態。也就是自然界中的真空
    按照量子場論,處於真空態中的各量子場仍處於不斷運動之中。首先,量子場的各振蕩模式在基態中仍不停地振蕩(真空零點振蕩)。如果量子場能夠局限於有限的空間內,則當此有限空間的體積發生變化時,局限於其中的量子場的零點振蕩能量將發生有限的改變,從而導致可觀察的後果(卡西米爾效應)。此外,真空中的各量子場仍有相互作用(包括自作用),因而真空中不斷地有各種虛粒子在産生、消失和相互轉化(真空漲落),甚至可能存在某種粒子束縛態或集體激發態的相幹凝聚(真空凝聚),所以真空本身就是極其復雜的,某種意義上像是媒質。
    在量子場論中,對真空的研究非常必要,這是因為,微觀粒子不可避免地要與真空中的虛粒子云或凝聚發生相互作用,所以嚴格考慮任何微觀現象時都必須計及真空的影響;此外,由於物理粒子無非是真空的激發態,物理粒子的性質便與真空的性質有極為密切的關係。另一方面,量子場論又使真空的研究成為可能,因為真空的性質現在是由量子場之間的相互作用(包括自作用)决定的。真空的性質不再是物理學上的公設,它已變為可以研究的動力學問題。隨着對真空物質的認識,真空的復雜性、多樣性、真空的發展變化等問題都被一一提上了物理學研究的日程。這些過去不可思議而現在非常現實的物理問題的研究工作,正在不斷地革新着人們的物理思想,為物理學的新發展開闢前進的道路。
    真空極化 這是粒子-真空相互作用的一個重要體現。例如,帶正電的粒子會吸引真空中的虛電子,排斥虛的正電子,從而改變虛粒子云的電荷分佈。這種現象很類似於宏觀媒質的極化,叫做真空
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  【真空】  《大般若經》捲五六七謂,般若波羅密多(大智慧到彼岸)“亦名真空,及一切智、一切相智不二法界”。常人見佛傢多談“空”,便以為否定一切存在。這是一種誤解。其實,佛傢要否定的衹是妄心所生的妄相,並不否定一切事物現象。從這個意義上說,“真空”也就是“妙有”,所謂“真空不空,妙有非有”。學佛而未理解,偏執於“空”論,甚至於否定因果,便成了“頑空”。正如唐·慧能《壇經·般若品》所就:“念念說空,不識真空”。佛傢言“空”,是說事物都是由因緣相待而産生的,沒有獨立不變的“自性”,並不是否認事物的存在。清·王夫之指出,佛傢“但見來無所從,去無所歸,遂謂性本真空,天地皆緣幻立”。今謂沒有空氣或衹有極少量空氣處為“真空”,如謂真空管,真空包裝。亦引申指不受任何勢力侵占、不受任何思想影響的地方。如冰心《晚晴集·從“五四”到“四五”》:“一個人不是生活在真空裏,生活的圈子無論多麽狹小,也總會受到周圍氣流的衝擊和激蕩。”(李明權)
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  【真空】  1、超出一切色相意識的境界,亦即小乘的涅槃。
    2、非空之空,空而不空,謂之“真空”,這是大乘至極的真空
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  【真空】 (術語)小乘之涅槃也。非偽故云真,離相故云空。是無一物之偏真單空也。行宗記一上曰:“真空者即滅諦涅槃,非偽故真,離相故空。”【又】真如之理性離一切迷情所見之相,故云真空。即起信論所明之空真如,唯識所說之二空真如,華嚴所說三觀中之真空觀是也。【又】對於非有之有為妙有,謂非空之空曰真空。是大乘至極之真空也。
英文解釋
  1. :  vacuum
  2. n.:  vacua,  vacuity,  vacuo,  void,  an ionization gauge,  vacu:m,  zhen kong
法文解釋
  1. n.  vide, vacuum
近義詞
空白, , 空間
相關詞
飛行化學材料計量物理能量物理現象量子物理
概念真空微型真空壓力電子元件二極管三極管軍事
光學靶材電子管真空消氣劑getters百科大全科學
科技貿易鍋爐電子焊接牛頓力學詞彙漢語
物理化學更多結果...
包含詞
真空計真空瓶真空罐真空管真空泵
高真空真空腔