¿Es el espacio un vacío perfecto?

El principio de incertidumbre no permite que el espacio sea un vacío perfecto. De hecho, Stephen Hawking en su best seller – ‘Una breve historia del tiempo’ declara en el Capítulo 7 lo siguiente:

¿Cómo es posible que un agujero negro parezca emitir partículas cuando sabemos que nada puede escapar de su horizonte de eventos? ¡La respuesta, según la teoría cuántica, es que las partículas no provienen del interior del agujero negro, sino del espacio “vacío” justo fuera del horizonte de eventos del agujero negro! Podemos entender esto de la siguiente manera: lo que pensamos como espacio “vacío” no puede estar completamente vacío porque eso significaría que todos los campos, como los campos gravitacional y electromagnético, tendrían que ser exactamente cero. Sin embargo, el valor de un campo y su velocidad de cambio con el tiempo son como la posición y la velocidad de una partícula: el principio de incertidumbre implica que cuanto más exactamente se conoce una de estas cantidades, menos exactamente se puede conocer a la otra. Entonces, en un espacio vacío, el campo no puede fijarse exactamente en cero, porque entonces tendría un valor preciso (cero) y una tasa de cambio precisa (también cero). Debe haber una cierta cantidad mínima de incertidumbre, o fluctuaciones cuánticas, en el valor del campo. Uno puede pensar en estas fluctuaciones como pares de partículas de luz o gravedad que aparecen juntas en algún momento, se separan y luego se juntan nuevamente y se aniquilan entre sí. Estas partículas son partículas virtuales como las partículas que transportan la fuerza gravitacional del sol: a diferencia de las partículas reales, no se pueden observar directamente con un detector de partículas. Sin embargo, sus efectos indirectos, como pequeños cambios en la energía de las órbitas de electrones en los átomos, pueden medirse y estar de acuerdo con las predicciones teóricas con un notable grado de precisión. El principio de incertidumbre también predice que habrá pares virtuales similares de partículas de materia, como electrones o quarks. En este caso, sin embargo, un miembro del par será una partícula y el otro una antipartícula (las antipartículas de la luz y la gravedad son las mismas que las partículas) “.

De hecho, el mismo Principio de incertidumbre también explica por qué tampoco es posible alcanzar el cero absoluto.

Un claro “No” para una respuesta corta.

El vacío de como ‘tú’ lo sabes, significa ausencia de cualquier forma de materia. A partir de ahora, un lugar en la Tierra tiene un vacío más delgado mejor que el espacio exterior, y ese lugar es LHC (Gran Colisionador de Hadrones). Entonces, el espacio definitivamente no está completamente vacío. Para su información, hay una densidad de hidrógeno de aproximadamente 5 átomos por metro cúbico.

Respuesta extendida:

Para un físico de partículas, la definición cambia a: el estado de energía más bajo posible de una región del espacio (no del espacio exterior) / sistema. Y eso sin duda es energía cero, pero la historia no termina aquí, las cosas se complican a medida que el vacío se convierte en el patio de juegos para que la mecánica cuántica entre en juego. Incluso con energía cero, se crean y aniquilan pares de partículas y antipartículas en todas partes en el vacío. Un experimento famoso por este fenómeno: el efecto Casimir

Resulta que el universo está lleno de campos asociados con cada tipo de partículas o cuantos (electrones, quarks, neutrinos, etc.) del campo. La presencia del bosón de Higgs, que finalmente se descubrió en 2012, proporcionó la evidencia de la existencia del “campo de Higgs”, la última pieza del modelo estándar (una teoría del campo cuántico) de la física de partículas. Por lo tanto, la teoría de un universo lleno de campos demostró ser correcta.

Finalmente, los campos no interactúan directamente con otros campos, en cambio, la interacción entre partículas entre ellos y entre partículas y campo está mediada solo por las quantas de esos campos.

¡No y sí!

Muy baja densidad y presión. Pero no es realmente nulo. Siempre se transmite algo de energía, los fotones viajan en alguna región. Además, se dice que hay pocos átomos de hidrógeno en cada metro cúbico en promedio.

¡Pero esa es la región más vacía que conocemos! Creo que es seguro decir que el espacio es de hecho vacío. ¿Quién sabe, eventualmente todo será atraído por la gravedad?

Referencia: Tadokoro, M. (1968). “Un estudio del grupo local por el uso del teorema virial”. Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Japón 20: 230.

No todo el universo es el vacío perfecto. Hay presencia de hidrógeno y otros gases, presencia de polvo en algunas regiones. Aunque los gases y el polvo pueden estar presentes en el espacio, grandes áreas del espacio pueden llamarse vacío perfecto debido a la ausencia de cualquier materia. Considere enormes espacios que separan las galaxias. Estas regiones son tan grandes que es muy fácil encontrar lugares de ‘vacío perfecto’ en tales regiones. Además, si considera regiones que separan el supercúmulo de Virgo de otros cúmulos / supercúmulos de galaxias, encontrará espacios cada vez más extensos que son el vacío perfecto. En general, a medida que la escala que usa para ver el espacio se hace más grande, los lugares de vacío perfectos son más numerosos y más grandes.

El criterio más estricto para definir un vacío es una región de espacio y tiempo donde todos los componentes del tensor de tensión-energía son cero. Significa que esta región está vacía de energía e impulso, y en consecuencia, debe estar vacía de partículas y otros campos físicos (como el electromagnetismo) que contienen energía e impulso.
Por lo tanto, algunas partes del espacio pueden estar desprovistas de masa, pero la energía está en todas partes en el espacio. Gravedad, calor, electromagnetismo y muchos más. Por lo tanto, el espacio no es un vacío perfecto según las teorías clásicas de la física.

No querido. No.

Un vacío es un lugar donde no existe nada. El espacio no es un vacío.

Según el principio de incertidumbre, cuanto más precisamente conozca el valor de un campo cuántico, menos precisamente sabrá que es la tasa de cambio. Esto significa que para cualquier región del espacio, si sabe que está totalmente vacía, entonces sabrá que el valor de un campo en esa ubicación también sería cero. Por lo tanto, no sabrá la tasa de cambio del campo, razón por la cual, en el momento siguiente, habría un valor del campo distinto de cero allí y la región del espacio no será un vacío.

Además, en el espacio , existe un tipo de campo cuántico, llamado Campo de Higgs . Este campo proporciona partículas con sus masas. Cuanto más fuerte interactúes con este campo, mayor será tu masa. La cosa es que este campo higgs existe en todas partes. Simplemente no puede eliminar el campo del espacio. Esto significa que los ‘cuantos’ del campo higgs (partículas llamadas bosones higgs) existen en todas partes.

Significa que no importa cuánto juegues con la presión y la temperatura, simplemente no puedes aspirar. Es imposible. No importa qué tipo de bomba de vacío use. Es imposible. No importa qué tipo de tecnología avanzada utilice. Es imposible. Es fundamentalmente imposible debido a las leyes de la física (más precisamente, la mecánica cuántica).

Saludos 🙂

El espacio es en realidad un delgado gas polvoriento. Tiene aproximadamente 75% de hidrógeno, 25% de helio, 1% de “gases y helados” y 1% de polvo cósmico. La densidad puede variar desde unas pocas partículas por metro cúbico en el espacio intergaláctico hasta varias partículas por centímetro cúbico en el espacio interplanetario.

Realmente no:

Un vacío es cero materia en un espacio dado. El espacio tiene planetas y otras cosas, por lo tanto, el espacio no es un vacío.

PERO el espacio es bastante cercano a uno, ¡así que no lo pruebes por ti mismo!

Nada es perfecto, incluso el espacio intergaláctico tiene algunas partículas por metro cúbico.

No, porque hay alrededor de 10-1000 átomos por metro cúbico en el espacio interestelar y alrededor de 1-100 átomos en el espacio intergaláctico (aparte de lugares con materia como los sistemas solares, es solo el espacio intermedio). Incluso si no hubiera átomos, hay partículas virtuales que están en todas partes.

un CERCA del vacío.

no 100% evacuado, pero relativamente cerca

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