Τι είναι φυσικό κενό με απλά λόγια. Τι είναι το φυσικό κενό και το βαρυτικό πεδίο; Εξέλιξη απόψεων για το πρόβλημα του φυσικού κενού

Φυσικό κενό. Το κενό είναι το ύφασμα του Σύμπαντος.

σχόλιο

Το φυσικό κενό είναι ένας ειδικός τύπος ύλης που ισχυρίζεται ότι είναι η θεμελιώδης αρχή του κόσμου.

Οι συγγραφείς διερευνούν το φυσικό κενό ως αναπόσπαστο φυσικό αντικείμενο, το οποίο δεν χαρακτηρίζεται από πολλαπλότητα και δυνατότητα αποσύνθεσης σε μέρη. Ένα τέτοιο συνεχές φυσικό αντικείμενο είναι ο πιο θεμελιώδης τύπος φυσικής πραγματικότητας. Η ιδιότητα της συνέχειας του δίνει τη μεγαλύτερη γενικότητα και δεν επιβάλλει περιορισμούς εγγενείς σε πολλά άλλα αντικείμενα και συστήματα. Το συνεχές κενό διευρύνει την κατηγορία των γνωστών φυσικών αντικειμένων. Το συνεχές κενό έχει την υψηλότερη εντροπία μεταξύ όλων των γνωστών φυσικών αντικειμένων και συστημάτων και είναι ένα φυσικό αντικείμενο θεμελιωδώς απρόσιτο για οργάνων παρατήρησης. Παρέχονται τρισδιάστατα κινούμενα σχέδια εφέ κενού.

1. Επιστημονικά και φιλοσοφικά προβλήματα του κενού

Το φυσικό κενό έγινε αντικείμενο μελέτης της φυσικής χάρη στις προσπάθειες των διάσημων επιστημόνων: P. Dirac, R. Feynman, J. Wheeler, W. Lamb, de Sitter, G. Casimir, G. I. Nahan,

Ya.B.Zeldovich, A.M.Mostepanenko, V.M.Mostepanenko και άλλοι Η κατανόηση του φυσικού κενού ως μη κενού χώρου διαμορφώθηκε στην κβαντική θεωρία πεδίου. Θεωρητικές μελέτες δείχνουν την πραγματικότητα της ύπαρξης ενέργειας δόνησης μηδενικού σημείου σε ένα φυσικό κενό.

Ως εκ τούτου, η προσοχή των ερευνητών έλκεται από νέα φυσικά φαινόμενα και φαινόμενα με την ελπίδα ότι θα τους επιτρέψουν να πλησιάσουν τον ωκεανό της ενέργειας του κενού. Η επίτευξη πραγματικών αποτελεσμάτων όσον αφορά την πρακτική χρήση της ενέργειας του φυσικού κενού παρεμποδίζεται από την έλλειψη κατανόησης της φύσης του. Το μυστήριο της φύσης του φυσικού κενού παραμένει ένα από τα άλυτα προβλήματα της θεμελιώδης φυσικής.

Αυτό σημαίνει ότι το «τίποτα», χωρίς συγκεκριμένες ιδιότητες και περιορισμούς που είναι εγγενείς σε συνηθισμένα φυσικά αντικείμενα, πρέπει να έχει μια ειδική γενικότητα και θεμελιώδη χαρακτήρα και,

έτσι, να καλύψει όλη την ποικιλία των φυσικών αντικειμένων και φαινομένων. Έτσι, το «τίποτα» περιλαμβάνεται στις βασικές κατηγορίες και απορρίπτεται η αρχή της ex nigilo nigil fit (από το «τίποτα» δεν προκύπτει τίποτα). Οι φιλόσοφοι της αρχαίας Ανατολής υποστήριξαν ότι η πιο θεμελιώδης πραγματικότητα του κόσμου δεν μπορεί να έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και, επομένως, μοιάζει με την ανυπαρξία. Οι σύγχρονοι επιστήμονες αποδίδουν πολύ παρόμοια χαρακτηριστικά στο φυσικό κενό. Ταυτόχρονα, το φυσικό κενό, όντας σχετική ανυπαρξία και «νόημα κενό»,

δεν είναι καθόλου ο φτωχότερος, αλλά αντίθετα, ο πιο ουσιαστικός, ο πιο «πλούσιος» τύπος φυσικής πραγματικότητας. Πιστεύεται ότι το φυσικό κενό, όντας μια πιθανή ύπαρξη,

ικανό να δημιουργήσει ολόκληρο το σύνολο των αντικειμένων και των φαινομένων του παρατηρήσιμου κόσμου. Ετσι,

το φυσικό κενό ισχυρίζεται ότι είναι η οντολογική βάση της ύλης. Παρά το γεγονός ότι το πραγματικό φυσικό κενό δεν αποτελείται από σωματίδια ή πεδία, περιέχει τα πάντα δυνητικά. Επομένως, λόγω της μεγαλύτερης γενικότητας, μπορεί να λειτουργήσει ως η οντολογική βάση ολόκληρης της ποικιλίας των αντικειμένων και των φαινομένων στον κόσμο. Υπό αυτή την έννοια, το κενό είναι η πιο ουσιαστική και πιο θεμελιώδης ουσία. Αυτή η κατανόηση του φυσικού κενού μας αναγκάζει να αναγνωρίσουμε την πραγματικότητα της ύπαρξης όχι μόνο στις θεωρίες, αλλά και στη Φύση και

«τίποτα» και «κάτι». Το τελευταίο υπάρχει ως εκδηλωμένο ον – με τη μορφή ενός παρατηρήσιμου κόσμου υλικού πεδίου, και το «τίποτα» υπάρχει ως μη εκδηλωμένο ον – με τη μορφή ενός φυσικού κενού. Υπό αυτή την έννοια, η ανεκδήλωτη ύπαρξη θα πρέπει να θεωρείται ως μια ανεξάρτητη φυσική οντότητα που έχει τη μεγαλύτερη θεμελίωση.

2. Εκδήλωση των ιδιοτήτων του φυσικού κενού σε πειράματα

Το φυσικό κενό δεν παρατηρείται άμεσα, αλλά η εκδήλωση των ιδιοτήτων του καταγράφεται σε πειράματα. Μια σειρά από φαινόμενα κενού είναι γνωστά στη φυσική. Αυτά περιλαμβάνουν:

τη γέννηση ενός ζεύγους ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, το φαινόμενο Lamb-Rutherford, το φαινόμενο Casimir, το φαινόμενο Unruh. Ως αποτέλεσμα της πόλωσης κενού, το ηλεκτρικό πεδίο ενός φορτισμένου σωματιδίου διαφέρει από το πεδίο Coulomb. Αυτό οδηγεί σε μια μετατόπιση Lemb των ενεργειακών επιπέδων και στην εμφάνιση μιας ανώμαλης μαγνητικής ροπής στα σωματίδια. Όταν ένα φωτόνιο δρα σε ένα φυσικό κενό, σωματίδια υλικού - ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο - εμφανίζονται στο πεδίο του πυρήνα.

Το 1965 ο V.L. Ginzburg και S.I. Ο Syrovatsky επεσήμανε ότι το επιταχυνόμενο πρωτόνιο είναι ασταθές και πρέπει να διασπαστεί σε νετρόνιο, ποζιτρόνιο και νετρίνο. Σε ένα επιταχυνόμενο σύστημα πρέπει να υπάρχει ένα θερμικό υπόβαθρο από διάφορα σωματίδια. Η παρουσία αυτού του φόντου είναι γνωστή ως το φαινόμενο Unruh και σχετίζεται με τη διαφορετική κατάσταση του κενού στα πλαίσια αναφοράς ηρεμίας και επιτάχυνσης.

Το φαινόμενο Casimir είναι η δημιουργία μιας δύναμης που φέρνει δύο πλάκες σε κενό πιο κοντά μεταξύ τους. Το φαινόμενο Casimir υποδεικνύει τη δυνατότητα εξαγωγής μηχανικής ενέργειας από το κενό. Το Σχήμα 1 δείχνει σχηματικά το φαινόμενο Casimir σε φυσικό κενό. Μια τρισδιάστατη κίνηση αυτής της διαδικασίας φαίνεται στο Σχ. 1

Εικ.1. Εκδήλωση της δύναμης του Casimir σε φυσικό κενό.

Τα αναφερόμενα φυσικά αποτελέσματα δείχνουν ότι το κενό δεν είναι κενό, αλλά

δρα ως πραγματικό φυσικό αντικείμενο.

3. Μοντέλα φυσικού κενού

ΣΕ Στη σύγχρονη φυσική, γίνονται προσπάθειες να αναπαρασταθεί το φυσικό κενό χρησιμοποιώντας διάφορα μοντέλα. Πολλοί επιστήμονες, ξεκινώντας από τον P. Dirac, προσπάθησαν να βρουν αναπαραστάσεις μοντέλων επαρκείς στο φυσικό κενό. Επί του παρόντος γνωστό: Dirac vacuum,

Κενό Wheeler, κενό de Sitter, κενό θεωρίας κβαντικού πεδίου, κενό Turner-Wilczek, κ.λπ.

Η ηλεκτρική σκούπα Dirac είναι ένα από τα πρώτα μοντέλα. Σε αυτό, το φυσικό κενό αντιπροσωπεύεται από τη «θάλασσα»

φορτισμένα σωματίδια στη χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Το σχήμα 2 δείχνει το μοντέλο του φυσικού κενού ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων - τη «θάλασσα Ντιράκ». Μια τρισδιάστατη κίνηση διεργασιών στη Θάλασσα Ντιράκ φαίνεται στο Σχ. 2

Εικ.2. Το μοντέλο του φυσικού κενού είναι η «θάλασσα Ντιράκ».

Το κενό Wheeler αποτελείται από γεωμετρικά κελιά διαστάσεων Planck. Σύμφωνα με τον Wheeler, όλες οι ιδιότητες του πραγματικού κόσμου και του ίδιου του πραγματικού κόσμου δεν είναι παρά μια εκδήλωση της γεωμετρίας του χώρου.

Το κενό de Sitter αντιπροσωπεύεται από μια συλλογή σωματιδίων με ακέραιο σπιν,

σε κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας. Στο μοντέλο de Sitter, το φυσικό κενό έχει μια ιδιότητα που δεν είναι απολύτως εγγενής σε καμία κατάσταση της ύλης. Η εξίσωση κατάστασης ενός τέτοιου κενού, πίεσης σύνδεσης P και ενεργειακής πυκνότητας W, έχει μια ασυνήθιστη μορφή: .

Ο λόγος για την εμφάνιση μιας τέτοιας εξωτικής εξίσωσης κατάστασης σχετίζεται με την αναπαράσταση του κενού ως πολυσυστατικού μέσου, στο οποίο εισήχθη η έννοια της αρνητικής πίεσης για να αντισταθμίσει την αντίσταση του μέσου στα κινούμενα σωματίδια. Το σχήμα 3 δείχνει συμβατικά το μοντέλο κενού de Sitter.

Εικ.3. Μοντέλο φυσικού κενού De Sitter.

Το κενό της κβαντικής θεωρίας πεδίου περιέχει όλα τα είδη σωματιδίων σε εικονική κατάσταση.

Αυτά τα σωματίδια μπορούν να εμφανιστούν στον πραγματικό κόσμο μόνο για μικρό χρονικό διάστημα και στη συνέχεια να επιστρέψουν σε μια εικονική κατάσταση. Το σχήμα 4 δείχνει το μοντέλο κενού της κβαντικής θεωρίας πεδίου. Ένα τρισδιάστατο animation της διαδικασίας εμφάνισης και εξαφάνισης εικονικών σωματιδίων φαίνεται στο Σχήμα 4.

Εικ.4. Μοντέλο φυσικού κενού της κβαντικής θεωρίας πεδίου.

Το κενό Turner-Vilczek αντιπροσωπεύεται από δύο εκδηλώσεις - το «αληθινό» κενό και

«ψεύτικο» κενό. Αυτό που θεωρείται στη φυσική ως η χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση είναι

ένα "ψευδές" κενό και η πραγματική κατάσταση μηδέν βρίσκεται χαμηλότερα στην ενεργειακή σκάλα. Πιστεύεται ότι ένα «ψευδές» κενό μπορεί να μετατραπεί σε κατάσταση «αληθούς» κενού.

«γυμνά» στοιχειώδη σωματίδια. Κάθε τύπος κενού αποτελείται από πράγματα που δεν εκδηλώνονται

«εργαστηριακός» υποχώρος στοιχειωδών σωματιδίων κενού, καθένα από τα οποία αποτελείται από ένα ζεύγος φερμιονίου-αντιφερμιονίου «γυμνών» στοιχειωδών σωματιδίων. Στη θεμελιώδη θεωρία πεδίου, υπάρχουν εννέα τύποι κενού. Μόνο δύο τύποι κενού που έχουν την υψηλότερη πυκνότητα εκδηλώνονται αισθητά στον φυσικό κόσμο - το κενό πρωτονίων-αντιπρωτονίων και το κενό ηλεκτρονίων.

κενό ποζιτρονίων. Σύμφωνα με τον Gerlovin, οι κύριες ιδιότητες ενός «εργαστηριακού» φυσικού κενού, για παράδειγμα, η διηλεκτρική σταθερά, καθορίζονται από τις ιδιότητες του πρωτονίου-

αντιπρωτονιακό κενό.

Το μοντέλο φυτονίων του κενού υποθέτει ότι ένα αδιατάρακτο κενό αποτελείται από φυτόνια που είναι φωλιασμένα το ένα μέσα στο άλλο και έχουν αντίθετες περιστροφές. Σύμφωνα με τους συγγραφείς αυτού του μοντέλου, κατά μέσο όρο ένα τέτοιο μέσο είναι ουδέτερο, έχει μηδενική ενέργεια και μηδενικό σπιν.

Το φυσικό κενό ως μοντέλο ενός κβαντικού υγρού αποτελείται από φωτονικά σωματίδια (f – σωματίδια). Σε αυτό το μοντέλο, τα φωτονικά σωματίδια είναι διατεταγμένα με μια συγκεκριμένη σειρά, όπως ένα κρυσταλλικό πλέγμα.

Το φυσικό κενό μπορεί επίσης να αναπαρασταθεί ως υπερρευστό υγρό που αποτελείται από ζεύγη φερμιονίου-αντιφερμιονίου με μη μηδενική μάζα ηρεμίας.

Τα υπάρχοντα μοντέλα φυσικού κενού είναι πολύ αντιφατικά. Ωστόσο, οι περισσότερες από τις προτεινόμενες έννοιες και αναπαραστάσεις μοντέλων του φυσικού κενού είναι αβάσιμες τόσο θεωρητικά όσο και πειραματικά. Αυτό ισχύει τόσο για τη θάλασσα Dirac όσο και για το μοντέλο

«στρωματικοί χώροι», και σε άλλα μοντέλα. Ο λόγος είναι ότι, σε σύγκριση με όλους τους άλλους τύπους φυσικής πραγματικότητας, το φυσικό κενό έχει μια σειρά από παράδοξες ιδιότητες, που το τοποθετεί ανάμεσα στα αντικείμενα που είναι δύσκολο να μοντελοποιηθούν. Η αφθονία των διαφορετικών αναπαραστάσεων μοντέλων του κενού υποδηλώνει ότι δεν υπάρχει ακόμη μοντέλο κατάλληλο για το πραγματικό φυσικό κενό.

4. Προβλήματα δημιουργίας θεωρίας φυσικού κενού

αφενός συνίσταται στο να μην αναπαριστά το φυσικό κενό ως γεωμετρικό αντικείμενο και αφετέρου να αφήνει το φυσικό κενό στην κατάσταση μιας φυσικής οντότητας, να μην προσεγγίζει τη μελέτη του από μηχανιστική θέση. Η δημιουργία μιας συνεπούς θεωρίας του φυσικού κενού απαιτεί καινοτόμες ιδέες που υπερβαίνουν κατά πολύ τις παραδοσιακές προσεγγίσεις.

προηγηθεί. Προφανώς, η κβαντική θεωρία θα πρέπει να είναι συνέπεια και συνέχεια της θεωρίας του φυσικού κενού, αφού στο φυσικό κενό ανατίθεται ο ρόλος της πιο θεμελιώδους φυσικής οντότητας, ο ρόλος της βάσης του κόσμου. Η μελλοντική θεωρία του φυσικού κενού πρέπει να ικανοποιεί την αρχή της αντιστοιχίας. Σε αυτή την περίπτωση, η θεωρία του φυσικού κενού θα πρέπει φυσικά να μετατραπεί σε κβαντική θεωρία. Για να οικοδομήσουμε μια θεωρία του φυσικού κενού, είναι σημαντικό να λάβουμε μια απάντηση στο ερώτημα: «ποιες σταθερές σχετίζονται με το φυσικό κενό;» Αν υποθέσουμε ότι το φυσικό κενό είναι η οντολογική βάση του κόσμου, τότε οι σταθερές του θα πρέπει να λειτουργούν ως οντολογική βάση όλων των φυσικών σταθερών. Αυτό το πρόβλημα διερευνήθηκε και προτάθηκαν πέντε πρωτεύουσες υπερσταθερές, από τις οποίες προέρχονται οι θεμελιώδεις φυσικές και κοσμολογικές σταθερές. Αυτές οι σταθερές μπορούν να αποδοθούν στο φυσικό κενό. Στο Σχ. Το σχήμα 5 δείχνει πέντε καθολικές φυσικές υπερσταθερές και τις τιμές τους.

Ρύζι. 5. Καθολικές φυσικές υπερσταθερές.

Ο Ζέλντοβιτς εξερεύνησε ένα ακόμη πιο φιλόδοξο έργο - την προέλευση ολόκληρου του Σύμπαντος από το κενό. Έδειξε ότι οι σταθεροί νόμοι της Φύσης δεν παραβιάζονται. Ο νόμος της διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου και ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας τηρούνται αυστηρά. Ο μόνος νόμος που δεν εκπληρώνεται κατά τη γέννηση του Σύμπαντος από το κενό είναι ο νόμος της διατήρησης του φορτίου του βαρυονίου. Παραμένει ασαφές πού πήγε η τεράστια ποσότητα αντιύλης,

που σε ίσες ποσότητες με την ύλη θα έπρεπε να έχουν εμφανιστεί από το φυσικό κενό.

5. Αποτυχία της έννοιας του διακριτού κενού

το κενό δεν οδήγησε στην κατανόηση της ουσίας του φυσικού κενού. Η κατάσταση αυτού του τύπου φυσικής πραγματικότητας, όπως τα διακριτά σωματίδια, είναι πάντα δευτερεύουσα. Ξανά και ξανά θα ανακύψει το έργο της διασαφήνισης της προέλευσης των διακριτών σωματιδίων και, κατά συνέπεια, της αναζήτησης μιας πιο θεμελιώδους οντότητας.

επομένως, καταρχήν, δεν μπορεί να λειτουργήσει ως θεμελιώδης βάση του κόσμου.

Επομένως, ένα φυσικό κενό δεν πρέπει να έχει τα χαρακτηριστικά της ύλης. Δεν χρειάζεται να είναι διακριτικό. Είναι ο αντίποδας της ουσίας. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η συνέχεια.

Επίγνωση της συστημικής οργάνωσης του υλικού κόσμου και της υλικής ενότητας του κόσμου,

είναι το μεγαλύτερο επίτευγμα της ανθρώπινης σκέψης. Ένα άλλο υποσύστημα προστέθηκε σε αυτό το σύστημα του κόσμου - το φυσικό κενό. Ωστόσο, το υπάρχον σύστημα δομικών επιπέδων της παγκόσμιας οργάνωσης φαίνεται ακόμα ημιτελές. Δεν επικεντρώνεται στη γενετική σχέση επιπέδων και φυσικής ανάπτυξης. Δεν είναι πλήρης από κάτω και από πάνω.

Η μη πληρότητα από τα κάτω προϋποθέτει την αποσαφήνιση του μεγαλύτερου μυστικού της φύσης - του μηχανισμού προέλευσης της διακριτής ύλης από ένα συνεχές κενό. Η μη πληρότητα από πάνω απαιτεί την αποκάλυψη ενός όχι λιγότερο μυστικού - της σύνδεσης μεταξύ της φυσικής του μικροκόσμου και της φυσικής του Σύμπαντος.

Πιστεύεται ότι τα φυσικά αντικείμενα που έχουν μικρότερη διάσταση έχουν περισσότερους λόγους να διεκδικήσουν θεμελιώδη κατάσταση. Στην τάση της μετάβασης σε θεμελιώδη αντικείμενα,

Με μικρότερη διάσταση, πολλά υποσχόμενη, κατά τη γνώμη μας, είναι η προσέγγιση του Β. Ζβιρμπλή.

Ο Zhvirblis ισχυρίζεται ότι το φυσικό κενό είναι ένα συνεχές υλικό περιβάλλον. Κατ' αναλογία με

"Το νήμα του Peano", που γεμίζει απείρως πυκνά έναν δισδιάστατο χώρο, συμβατικά χωρισμένο σε τετράγωνα, ο συγγραφέας προτείνει ένα νέο μοντέλο φυσικού κενού - το "νήμα Zhvirblis", που γεμίζει απείρως πυκνό έναν τρισδιάστατο χώρο, συμβατικά χωρισμένο σε τετράεδρα.

Το σχήμα 6 δείχνει το μοντέλο κενού Zhvirblis.

Ρύζι. 6. Κλωστή Zhvirblis.

Κατά τη γνώμη μας, αυτή είναι μια μεγάλη ανακάλυψη στην κατανόηση της ουσίας του φυσικού κενού ως θεμελιώδης βάσης του κόσμου. Ο Zhvirblis, σε αντίθεση με άλλους επιστήμονες, δεν θεωρεί ένα πολυσυστατικό μέσο, αλλά ένα μονοδιάστατο μαθηματικό αντικείμενο - το "νήμα Zhvirblis" - ως μοντέλο φυσικού κενού. Σε αντίθεση με όλα τα γνωστά μοντέλα, στο μοντέλο του δίνεται η μικρότερη θέση στη διακριτικότητα και την πολλαπλότητα - χρησιμοποιείται ένα μονοδιάστατο μαθηματικό αντικείμενο. Στο όριο, εννοείται ότι όταν ο χώρος γεμίζει υπερπυκνά, το μέσο γίνεται συνεχές.

Το σχήμα 7 δείχνει την τάση προς αντικείμενα με χαμηλότερες διαστάσεις. Πιστεύουμε ότι σε αυτή την τάση αναζήτησης του πιο θεμελιώδους αντικειμένου, έλειπε ένα αποφασιστικό βήμα - η μετάβαση σε ένα αντικείμενο μηδενικών διαστάσεων. Αυτό το πρόβλημα διερευνήθηκε και προτάθηκε ότι το φυσικό κενό, σε αντίθεση με την παραδοσιακή αντίληψη, αναπαρίσταται ως ένα μηδενικών διαστάσεων φυσικό αντικείμενο.

Εικ.7. Τάση στις φυσικές θεωρίες: μετάβαση από τρισδιάστατα αντικείμενα σε μηδενικές διαστάσεις.

μονάδες, και μπορεί κάλλιστα να λειτουργήσουν ως ανταγωνιστές των μονάδων Planck. Οι μονάδες Planck και οι μονάδες Stoney έχουν διερευνηθεί και έχουν προταθεί νέα συστήματα φυσικών μονάδων,

που σχετίζονται με τα βαθιά επίπεδα οργάνωσης της ύλης στον μικρόκοσμο κάτω από το επίπεδο Planck.

Νέα συστήματα φυσικών μονάδων σχηματίζονται από τη βαρυτική σταθερά G, φορτίο ηλεκτρονίου e, ταχύτητα φωτός c, σταθερά Rydberg R∞, σταθερά Hubble H0.

Για σύγκριση, το σχήμα 8 δείχνει τις τιμές των φυσικών μονάδων του Planck, των φυσικών μονάδων του George Stoney και των νέων φυσικών μονάδων.

Ρύζι. 8. Φυσικές μονάδες του M. Planck, φυσικές μονάδες του J. Stoney και νέες φυσικές μονάδες.

Η προσέγγιση στην οποία πιστεύεται ότι το φυσικό κενό υπάρχει με τη μορφή ενός συνεχούς μέσου είναι πολλά υποσχόμενη. Με αυτή την προσέγγιση του φυσικού κενού, μπορεί να εξηγηθεί η μη παρατηρησιμότητα του. Η μη παρατηρησιμότητα του φυσικού κενού δεν πρέπει να συνδέεται με την ατέλεια των οργάνων και των μεθόδων έρευνας. Το φυσικό κενό, ένα θεμελιωδώς μη παρατηρήσιμο μέσο, είναι άμεση συνέπεια της συνέχειάς του. Μόνο δευτερεύουσες εκδηλώσεις του φυσικού κενού είναι παρατηρήσιμες - πεδίο και ύλη. Για ένα συνεχές φυσικό αντικείμενο, δεν μπορούν να καθοριστούν άλλες ιδιότητες εκτός από την ιδιότητα της συνέχειας. Κανένα μέτρο δεν εφαρμόζεται σε ένα συνεχές αντικείμενο· αυτό είναι το αντίθετο με κάθε τι διακριτό.

Η Φυσική, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του προβλήματος του φυσικού κενού, αντιμετωπίζει τη σύγκρουση της συνέχειας και της διακριτικότητας, την οποία αντιμετώπισαν τα μαθηματικά στη θεωρία συνόλων. Μια προσπάθεια επίλυσης της αντίφασης μεταξύ της συνέχειας και της διακριτικότητας στα μαθηματικά έγινε από τον Cantor (υπόθεση του Continuum του Cantor). Ούτε ο συγγραφέας του ούτε άλλοι εξέχοντες μαθηματικοί μπόρεσαν να αποδείξουν αυτή την υπόθεση. Ο λόγος της αποτυχίας έχει πλέον διευκρινιστεί. Σύμφωνα με τα συμπεράσματα του P. Cohen: η ίδια η ιδέα μιας πολλαπλής, διακριτής δομής του συνεχούς είναι εσφαλμένη. Επεκτείνοντας αυτό το αποτέλεσμα στο συνεχές κενό, μπορεί κανείς να δηλώσει: «η ιδέα μιας πολλαπλής ή διακριτής δομής του φυσικού κενού είναι εσφαλμένη».

Λαμβάνοντας υπόψη τις παράδοξες ιδιότητες και σημεία, μπορεί να ειπωθεί ότι το συνεχές κενό είναι ένας νέος τύπος φυσικής πραγματικότητας που η φυσική δεν έχει ακόμη συναντήσει.

6. Κριτήρια θεμελιώδους

ΣΕ λόγω του γεγονότος ότι το φυσικό κενό ισχυρίζεται ότι έχει θεμελιώδη κατάσταση,

ακόμη και στην οντολογική βάση της ύλης, θα πρέπει να έχει τη μεγαλύτερη γενικότητα και να μην έχει ιδιωτικά χαρακτηριστικά χαρακτηριστικά πολλών παρατηρήσιμων αντικειμένων και φαινομένων. Είναι γνωστό ότι η ανάθεση οποιουδήποτε πρόσθετου χαρακτηριστικού σε ένα αντικείμενο μειώνει την καθολικότητα αυτού του αντικειμένου. Για παράδειγμα, το ψαλίδι είναι μια καθολική έννοια. Η προσθήκη οποιουδήποτε χαρακτηριστικού περιορίζει το εύρος των αντικειμένων που καλύπτονται από αυτήν την έννοια (οικιακό ψαλίδι,

μεταλλουργία, στέγες, δίσκος, γκιλοτίνα, ράφτης κ.λπ.). Έτσι, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η οντολογική κατάσταση μπορεί να διεκδικηθεί από μια οντότητα που δεν έχει καμία

ή χαρακτηριστικά, μέτρα, δομή και τα οποία κατ' αρχήν δεν μπορούν να μοντελοποιηθούν, αφού οποιαδήποτε μοντελοποίηση περιλαμβάνει τη χρήση διακριτών αντικειμένων και την παροχή στο μοντελοποιημένο αντικείμενο με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και μέτρα. Μια φυσική οντότητα που διεκδικεί θεμελιώδες καθεστώς δεν χρειάζεται να είναι σύνθετη, αφού μια σύνθετη οντότητα έχει δευτερεύουσα ιδιότητα σε σχέση με τα συστατικά της στοιχεία.

Έτσι, η απαίτηση θεμελιώδους και υπεροχής για ένα φυσικό αντικείμενο συνεπάγεται την εκπλήρωση των ακόλουθων βασικών προϋποθέσεων:

1. Μην είσαι σύνθετος.

2. Έχουν τον μικρότερο αριθμό σημείων, ιδιοτήτων και χαρακτηριστικών.

3. Έχουν τα μεγαλύτερα κοινά στοιχεία για όλη την ποικιλία των αντικειμένων και των φαινομένων.

4. Να είναι δυνητικά τα πάντα, αλλά στην πραγματικότητα τίποτα.

5. Δεν υπάρχουν μέτρα.

Το να μην είναι σύνθετο σημαίνει να μην περιέχει τίποτα άλλο εκτός από τον εαυτό του, δηλ. να είναι ένα πλήρες αντικείμενο. Όσον αφορά τη δεύτερη προϋπόθεση, η ιδανική απαίτηση θα πρέπει να είναι να μην υπάρχουν καθόλου σημάδια. Το να έχεις τη μεγαλύτερη γενικότητα για όλη την ποικιλία αντικειμένων και φαινομένων σημαίνει να μην έχεις τα χαρακτηριστικά ιδιωτικών, συγκεκριμένων αντικειμένων, αφού οποιαδήποτε προδιαγραφή περιορίζει τη γενικότητα. Να είσαι δυνητικά τα πάντα, αλλά στην πραγματικότητα τίποτα - αυτό σημαίνει να παραμένεις μη παρατηρήσιμος και ταυτόχρονα να είσαι η βάση για οτιδήποτε υπάρχει. Το να μην έχεις μέτρα σημαίνει να είσαι ένα συνεχές αντικείμενο.

ότι ο κόσμος προέκυψε από μια θεμελιώδη ουσία - από το αρχέγονο Χάος. Σύμφωνα με τις απόψεις τους, το Χάος γέννησε όλες τις υπάρχουσες δομές του Κόσμου. Ταυτόχρονα, θεώρησαν ότι το Χάος είναι μια κατάσταση του συστήματος που παραμένει στο τελικό στάδιο καθώς όλες οι δυνατότητες εκδήλωσης των ιδιοτήτων και των σημείων του κατά κάποιο τρόπο εξαλείφονται υπό όρους.

Να κατανοήσουν τη Φύση
πρέπει να μάθεις να ακούς,
τι λέει η σιωπή και δες
τι περιέχει το κενό.

σχόλιο

Το φυσικό κενό είναι ένας ειδικός τύπος ύλης που ισχυρίζεται ότι είναι η θεμελιώδης αρχή του κόσμου. Οι συγγραφείς διερευνούν το φυσικό κενό ως αναπόσπαστο φυσικό αντικείμενο, το οποίο δεν χαρακτηρίζεται από πολλαπλότητα και δυνατότητα αποσύνθεσης σε μέρη. Ένα τέτοιο συνεχές φυσικό αντικείμενο είναι ο πιο θεμελιώδης τύπος φυσικής πραγματικότητας. Η ιδιότητα της συνέχειας του δίνει τη μεγαλύτερη γενικότητα και δεν επιβάλλει περιορισμούς εγγενείς σε πολλά άλλα αντικείμενα και συστήματα. Το συνεχές κενό διευρύνει την κατηγορία των γνωστών φυσικών αντικειμένων. Το συνεχές κενό έχει την υψηλότερη εντροπία μεταξύ όλων των γνωστών φυσικών αντικειμένων και συστημάτων και είναι ένα φυσικό αντικείμενο θεμελιωδώς απρόσιτο για οργάνων παρατήρησης. Παρέχονται κινούμενα τρισδιάστατα μοντέλα εφέ κενού.

Επιστημονικά και φιλοσοφικά προβλήματα του κενού

Το φυσικό κενό έγινε αντικείμενο μελέτης της φυσικής χάρη στις προσπάθειες διάσημων επιστημόνων: P. Dirac, R. Feynman, J. Wheeler, W. Lamb, de Sitter, G. Casimir, G. I. Naan, Ya. B. Zeldovich, A. M. Mostepanenko V. M. Mostepanenko et al. Η κατανόηση του φυσικού κενού ως μη κενού χώρου διαμορφώθηκε στην κβαντική θεωρία πεδίου. Θεωρητικές μελέτες δείχνουν την πραγματικότητα της ύπαρξης ενέργειας δόνησης μηδενικού σημείου σε ένα φυσικό κενό. Ως εκ τούτου, η προσοχή των ερευνητών έλκεται από νέα φυσικά φαινόμενα και φαινόμενα με την ελπίδα ότι θα τους επιτρέψουν να πλησιάσουν τον ωκεανό της ενέργειας του κενού. Η επίτευξη πραγματικών αποτελεσμάτων όσον αφορά την πρακτική χρήση της ενέργειας του φυσικού κενού παρεμποδίζεται από την έλλειψη κατανόησης της φύσης του. Το μυστήριο της φύσης του φυσικού κενού παραμένει ένα από τα άλυτα προβλήματα της θεμελιώδης φυσικής.

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι το φυσικό κενό είναι μια ειδική κατάσταση της ύλης που ισχυρίζεται ότι είναι η θεμελιώδης αρχή του κόσμου. Σε μια σειρά από φιλοσοφικές έννοιες, η κατηγορία «τίποτα» θεωρείται ως η βάση του κόσμου. Τίποτα δεν θεωρείται κενό, αλλά θεωρείται «κενό περιεχομένου». Αυτό συνεπάγεται ότι το «τίποτα», χωρίς ειδικές ιδιότητες και περιορισμούς που είναι εγγενείς στα συνηθισμένα φυσικά αντικείμενα, πρέπει να έχει μια ειδική γενικότητα και θεμελίωση και, επομένως, να περιλαμβάνει ολόκληρη την ποικιλία των φυσικών αντικειμένων και φαινομένων. Έτσι, το «τίποτα» περιλαμβάνεται στις βασικές κατηγορίες και η αρχή απορρίπτεται ex nigilo nigil ταιριάζει(από το «τίποτα» δεν προκύπτει τίποτα). Οι φιλόσοφοι της αρχαίας Ανατολής υποστήριξαν ότι η πιο θεμελιώδης πραγματικότητα του κόσμου δεν μπορεί να έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και, επομένως, μοιάζει με την ανυπαρξία. Οι σύγχρονοι επιστήμονες αποδίδουν πολύ παρόμοια χαρακτηριστικά στο φυσικό κενό. Ταυτόχρονα, το φυσικό κενό, όντας μια σχετική ανυπαρξία και ένα «νόημα κενό», δεν είναι καθόλου το φτωχότερο, αλλά αντίθετα, το πιο ουσιαστικό, το πιο πλούσιο είδος φυσικής πραγματικότητας. Πιστεύεται ότι το φυσικό κενό, ως δυνητική ύπαρξη, είναι ικανό να δημιουργήσει ολόκληρο το σύνολο των αντικειμένων και των φαινομένων του παρατηρήσιμου κόσμου. Έτσι, το φυσικό κενό ισχυρίζεται ότι είναι η οντολογική βάση της ύλης. Παρά το γεγονός ότι το πραγματικό φυσικό κενό δεν αποτελείται από σωματίδια ή πεδία, περιέχει τα πάντα δυνητικά. Επομένως, λόγω της μεγαλύτερης γενικότητας, μπορεί να λειτουργήσει ως η οντολογική βάση ολόκληρης της ποικιλίας των αντικειμένων και των φαινομένων στον κόσμο. Υπό αυτή την έννοια, το κενό είναι η πιο ουσιαστική και θεμελιώδης οντότητα. Αυτή η κατανόηση του φυσικού κενού μας αναγκάζει να αναγνωρίσουμε την πραγματικότητα της ύπαρξης όχι μόνο στις θεωρίες, αλλά και στη Φύση, τόσο το «τίποτα» όσο και το «κάτι». Το τελευταίο υπάρχει ως εκδηλωμένο ον - με τη μορφή ενός παρατηρήσιμου κόσμου υλικού πεδίου, και το "τίποτα" υπάρχει ως μη εκδηλωμένο ον - με τη μορφή ενός φυσικού κενού. Υπό αυτή την έννοια, η ανεκδήλωτη ύπαρξη θα πρέπει να θεωρείται ως μια ανεξάρτητη φυσική οντότητα που έχει τη μεγαλύτερη θεμελίωση.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Εκδήλωση των ιδιοτήτων του φυσικού κενού σε πειράματα

Το φυσικό κενό δεν παρατηρείται άμεσα, αλλά η εκδήλωση των ιδιοτήτων του καταγράφεται σε πειράματα. Μια σειρά από φαινόμενα κενού είναι γνωστά στη φυσική. Αυτά περιλαμβάνουν: τη δημιουργία ενός ζεύγους ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, το φαινόμενο Lamb-Rutherford, το φαινόμενο Casimir, το φαινόμενο Unruh. Ως αποτέλεσμα της πόλωσης κενού, το ηλεκτρικό πεδίο ενός φορτισμένου σωματιδίου διαφέρει από το πεδίο Coulomb. Αυτό οδηγεί σε μια μετατόπιση Lemb των ενεργειακών επιπέδων και στην εμφάνιση μιας ανώμαλης μαγνητικής ροπής στα σωματίδια. Όταν ένα φωτόνιο δρα σε ένα φυσικό κενό, σωματίδια υλικού - ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο - εμφανίζονται στο πεδίο του πυρήνα.

Το 1965 ο V.L. Ginzburg και S.I. Ο Syrovatsky επεσήμανε ότι το επιταχυνόμενο πρωτόνιο είναι ασταθές και πρέπει να διασπαστεί σε νετρόνιο, ποζιτρόνιο και νετρίνο. Σε ένα επιταχυνόμενο σύστημα πρέπει να υπάρχει ένα θερμικό υπόβαθρο από διάφορα σωματίδια. Η παρουσία αυτού του φόντου είναι γνωστή ως φαινόμενο Unruh και σχετίζεται με τη διαφορετική κατάσταση του κενού στα ηρεμία και τα επιταχυνόμενα πλαίσια αναφοράς.

Το φαινόμενο Casimir είναι η δημιουργία μιας δύναμης που φέρνει δύο πλάκες σε κενό πιο κοντά μεταξύ τους. Το φαινόμενο Casimir υποδεικνύει τη δυνατότητα εξαγωγής μηχανικής ενέργειας από το κενό. Το Σχήμα 1 δείχνει σχηματικά το φαινόμενο Casimir σε φυσικό κενό. Εμφανίζεται ένα τρισδιάστατο μοντέλο αυτής της διαδικασίας.

Εικ.1. Εκδήλωση της δύναμης του Casimir σε φυσικό κενό.

Τα αναφερόμενα φυσικά αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι το κενό δεν είναι κενό, αλλά λειτουργεί ως πραγματικό φυσικό αντικείμενο.

Μοντέλα φυσικού κενού

Στη σύγχρονη φυσική, γίνονται προσπάθειες να αναπαρασταθεί το φυσικό κενό χρησιμοποιώντας διάφορα μοντέλα. Πολλοί επιστήμονες, ξεκινώντας από τον P. Dirac, προσπάθησαν να βρουν αναπαραστάσεις μοντέλων επαρκείς στο φυσικό κενό. Επί του παρόντος γνωστά: κενό Dirac, κενό Wheeler, κενό de Sitter, κενό θεωρίας κβαντικού πεδίου, κενό Turner-Wilczek, κ.λπ.

Η ηλεκτρική σκούπα Dirac είναι ένα από τα πρώτα μοντέλα. Σε αυτό, το φυσικό κενό αντιπροσωπεύεται από μια «θάλασσα» φορτισμένων σωματιδίων στη χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Το σχήμα 2 δείχνει το μοντέλο του φυσικού κενού ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων - τη «θάλασσα Ντιράκ». Εμφανίζεται ένα τρισδιάστατο μοντέλο διεργασιών στη Θάλασσα Dirac

Εικ.2. Το μοντέλο του φυσικού κενού είναι η «θάλασσα Ντιράκ».

Το κενό de Sitter αντιπροσωπεύεται από μια συλλογή σωματιδίων με ακέραιο σπιν που βρίσκονται στη χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Στο μοντέλο de Sitter, το φυσικό κενό έχει μια ιδιότητα που δεν είναι απολύτως εγγενής σε καμία κατάσταση της ύλης. Η εξίσωση της κατάστασης ενός τέτοιου κενού, που συνδέει την πίεση P και την ενεργειακή πυκνότητα W, έχει μια ασυνήθιστη μορφή:

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Εικ.3. Μοντέλο φυσικού κενού De Sitter.

Το κενό της κβαντικής θεωρίας πεδίου περιέχει όλα τα είδη σωματιδίων σε εικονική κατάσταση. Αυτά τα σωματίδια μπορούν να εμφανιστούν στον πραγματικό κόσμο μόνο για μικρό χρονικό διάστημα και στη συνέχεια να επιστρέψουν σε μια εικονική κατάσταση. Το σχήμα 4 δείχνει το μοντέλο κενού της κβαντικής θεωρίας πεδίου. Εμφανίζεται ένα τρισδιάστατο μοντέλο της διαδικασίας εμφάνισης και εξαφάνισης εικονικών σωματιδίων

Εικ.4. Μοντέλο φυσικού κενού της κβαντικής θεωρίας πεδίου.

Το κενό Turner-Vilczek αντιπροσωπεύεται από δύο εκδηλώσεις - ένα "αληθινό" κενό και ένα "ψευδές" κενό. Αυτό που θεωρείται στη φυσική ως η χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση είναι ένα «ψευδές» κενό και η πραγματική κατάσταση μηδέν βρίσκεται χαμηλότερα στην ενεργειακή κλίμακα. Πιστεύεται ότι ένα «ψευδές» κενό μπορεί να μετατραπεί σε κατάσταση «αληθούς» κενού.

Το κενό Gerlovin αντιπροσωπεύεται από διάφορες εκδηλώσεις. I.L. Ο Gerlovin ανέπτυξε μια συγκεκριμένη έκδοση της «Θεωρίας Ενοποιημένου Πεδίου». Ονόμασε την εκδοχή του για αυτή τη θεωρία «Θεωρία Θεμελιωδών Πεδίων». Η θεμελιώδης θεωρία πεδίου βασίζεται στο φυσικό και μαθηματικό μοντέλο των «ινωδών χώρων». Το φυσικό κενό, σύμφωνα με τη θεμελιώδη θεωρία πεδίου, είναι ένα μείγμα πολλών τύπων κενού ανάλογα με τον τύπο των «γυμνών» στοιχειωδών σωματιδίων που τα σχηματίζουν. Κάθε τύπος κενού αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια κενού που δεν εκδηλώνονται στον «εργαστηριακό» υποχώρο, καθένα από τα οποία αποτελείται από ένα ζεύγος «γυμνών» στοιχειωδών σωματιδίων φερμιονίου-αντιφερμίου. Στη θεμελιώδη θεωρία πεδίου, υπάρχουν εννέα τύποι κενού. Μόνο δύο τύποι κενού που έχουν την υψηλότερη πυκνότητα εκδηλώνονται αισθητά στον φυσικό κόσμο - το κενό πρωτονίων-αντιπρωτονίων και το κενό ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων. Σύμφωνα με τον Gerlovin, οι κύριες ιδιότητες του «εργαστηριακού» φυσικού κενού, για παράδειγμα, η διηλεκτρική σταθερά, καθορίζονται από τις ιδιότητες του κενού πρωτονίου-αντιπρωτονίου.

Ο Β παρουσιάζει το μοντέλο φυτών του κενού. Υποτίθεται ότι το αδιατάρακτο κενό αποτελείται από φυτόνια που είναι φωλιασμένα το ένα μέσα στο άλλο και έχουν αντίθετες περιστροφές. Σύμφωνα με τους συγγραφείς αυτού του μοντέλου, κατά μέσο όρο ένα τέτοιο μέσο είναι ουδέτερο, έχει μηδενική ενέργεια και μηδενικό σπιν.

Στο κενό αντιπροσωπεύεται από ένα κβαντικό υγρό. Το κβαντικό υγρό ως μοντέλο φυσικού κενού αποτελείται από φωτονικά σωματίδια (f - σωματίδια). Σε αυτό το μοντέλο, τα φωτονικά σωματίδια είναι διατεταγμένα με μια συγκεκριμένη σειρά, όπως ένα κρυσταλλικό πλέγμα.

Στο κενό αντιπροσωπεύεται από ένα υπερρευστό υγρό που αποτελείται από ζεύγη φερμιονίου-αντιφερμιονίου με μη μηδενική μάζα ηρεμίας.

Τα υπάρχοντα μοντέλα φυσικού κενού είναι πολύ αντιφατικά. Όπως σημειώθηκε, οι περισσότερες από τις προτεινόμενες έννοιες και αναπαραστάσεις μοντέλων του φυσικού κενού είναι αβάσιμες τόσο θεωρητικά όσο και πειραματικά. Αυτό ισχύει για τη «θάλασσα Dirac» και για το μοντέλο των «στρωμένων χώρων» και για άλλα μοντέλα. Ο λόγος είναι ότι, σε σύγκριση με όλους τους άλλους τύπους φυσικής πραγματικότητας, το φυσικό κενό έχει μια σειρά από παράδοξες ιδιότητες, που το τοποθετεί ανάμεσα στα αντικείμενα που είναι δύσκολο να μοντελοποιηθούν. Η αφθονία των διαφορετικών αναπαραστάσεων μοντέλων του κενού υποδηλώνει ότι δεν υπάρχει ακόμη μοντέλο κατάλληλο για το πραγματικό φυσικό κενό.

Προβλήματα δημιουργίας θεωρίας φυσικού κενού

Η σύγχρονη φυσική βρίσκεται στο κατώφλι μιας μετάβασης από τις εννοιολογικές ιδέες για το φυσικό κενό στη θεωρία του φυσικού κενού. Οι σύγχρονες έννοιες του φυσικού κενού έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα - επιβαρύνονται από μια γεωμετρική προσέγγιση. Το πρόβλημα, αφενός, είναι να μην αναπαραστήσουμε το φυσικό κενό ως γεωμετρικό αντικείμενο και αφετέρου, να αφήσουμε το φυσικό κενό σε κατάσταση φυσικής οντότητας, να μην προσεγγίσουμε τη μελέτη του από μηχανιστική θέση. Η δημιουργία μιας συνεπούς θεωρίας του φυσικού κενού απαιτεί καινοτόμες ιδέες που υπερβαίνουν κατά πολύ τις παραδοσιακές προσεγγίσεις.

Η πραγματικότητα είναι ότι στο πλαίσιο της κβαντικής φυσικής, που γέννησε την ίδια την έννοια του φυσικού κενού, η θεωρία του κενού δεν έλαβε χώρα. Δεν ήταν δυνατό να δημιουργηθεί μια θεωρία του κενού στο πλαίσιο των κλασικών εννοιών. Γίνεται όλο και πιο προφανές ότι η «ζώνη ζωής» της μελλοντικής θεωρίας του φυσικού κενού θα πρέπει να είναι πέρα από τα όρια της κβαντικής φυσικής και, πιθανότατα, να προηγείται. Προφανώς, η κβαντική θεωρία θα πρέπει να είναι συνέπεια και συνέχεια της θεωρίας του φυσικού κενού, αφού στο φυσικό κενό ανατίθεται ο ρόλος της πιο θεμελιώδους φυσικής οντότητας, ο ρόλος της βάσης του κόσμου. Η μελλοντική θεωρία του φυσικού κενού πρέπει να ικανοποιεί την αρχή της αντιστοιχίας. Σε αυτή την περίπτωση, η θεωρία του φυσικού κενού θα πρέπει φυσικά να μετατραπεί σε κβαντική θεωρία. Για να οικοδομήσουμε μια θεωρία του φυσικού κενού, είναι σημαντικό να λάβουμε μια απάντηση στο ερώτημα: «ποιες σταθερές σχετίζονται με το φυσικό κενό;» Αν υποθέσουμε ότι το φυσικό κενό είναι η οντολογική βάση του κόσμου, τότε οι σταθερές του θα πρέπει να λειτουργούν ως οντολογική βάση όλων των φυσικών σταθερών. Αυτό το πρόβλημα μελετήθηκε όπου προτάθηκαν πέντε πρωτεύουσες υπερσταθερές, από τις οποίες προέρχονται οι θεμελιώδεις φυσικές και κοσμολογικές σταθερές. Αυτές οι σταθερές μπορούν να αποδοθούν στο φυσικό κενό. Στο Σχ. Το σχήμα 5 δείχνει πέντε καθολικές φυσικές υπερσταθερές και τις τιμές τους.

Ρύζι. 5. Καθολικές φυσικές υπερσταθερές.

Επί του παρόντος, η επικρατούσα αντίληψη είναι ότι πιστεύεται ότι η ύλη προέρχεται από ένα φυσικό κενό και οι ιδιότητες της ύλης πηγάζουν από τις ιδιότητες ενός φυσικού κενού. Αυτή η ιδέα τηρήθηκε από τους P. Dirac, F. Hoyle, Ya.B. Zeldovich, E. Tryon και άλλοι. Ο Ζέλντοβιτς διερεύνησε ένα ακόμη πιο φιλόδοξο πρόβλημα - την προέλευση ολόκληρου του Σύμπαντος από το κενό. Έδειξε ότι οι σταθεροί νόμοι της Φύσης δεν παραβιάζονται. Ο νόμος της διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου και ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας τηρούνται αυστηρά. Ο μόνος νόμος που δεν εκπληρώνεται κατά τη γέννηση του Σύμπαντος από το κενό είναι ο νόμος της διατήρησης του φορτίου του βαρυονίου. Παραμένει ασαφές πού πήγε η τεράστια ποσότητα αντιύλης, η οποία σε ίσες ποσότητες με την ύλη θα έπρεπε να είχε εμφανιστεί από το φυσικό κενό.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Η ασυνέπεια της έννοιας του διακριτού κενού

Οι ιδέες ότι οποιαδήποτε διακριτά σωματίδια θα μπορούσαν να αποτελέσουν τη βάση ενός φυσικού κενού αποδείχθηκαν αβάσιμες τόσο σε θεωρητικό επίπεδο όσο και σε πρακτικές εφαρμογές. Τέτοιες ιδέες συγκρούονται με θεμελιώδεις αρχές της φυσικής, όπως η αρχή του αποκλεισμού Pauli. Αν υποθέσουμε ότι το φυσικό κενό αποτελείται από σωματίδια με ακέραιο σπιν, τότε και πάλι προκύπτουν προβλήματα σύμφωνα με τις γραμμές μιας εξωτικής εξίσωσης κατάστασης, όπως συμβαίνει, για παράδειγμα, στο μοντέλο de Sitter.

Όπως πίστευε ο P. Dirac, το φυσικό κενό δημιουργεί διακριτή ύλη. Αυτό σημαίνει ότι το φυσικό κενό πρέπει γενετικά να προηγείται της ύλης. Για να κατανοήσει κανείς την ουσία ενός φυσικού κενού, πρέπει να ξεφύγει από τη στερεοτυπική κατανόηση». να αποτελείται από…"Είμαστε συνηθισμένοι στο γεγονός ότι η ατμόσφαιρά μας είναι ένα αέριο που αποτελείται από μόρια. Για πολύ καιρό, η έννοια του "αιθέρα" κυριαρχούσε στην επιστήμη. Και τώρα μπορεί κανείς να συναντήσει υποστηρικτές της έννοιας ενός φωτεινού αιθέρα ή της ύπαρξης σε φυσικό κενό ενός αερίου υποθετικών σωματιδίων. Όλες οι προσπάθειες να βρεθεί μια θέση για τον «αιθέρα» «ή άλλα διακριτά αντικείμενα σε έννοιες του κενού ή σε μοντέλα κενού δεν έχουν οδηγήσει σε κατανόηση της ουσίας του φυσικού κενού. Η κατάσταση αυτού Ο τύπος της φυσικής πραγματικότητας, όπως τα διακριτά σωματίδια, είναι πάντα δευτερεύων.. Ξανά και ξανά το έργο της διασαφήνισης της προέλευσης των διακριτών σωματιδίων και, κατά συνέπεια, της αναζήτησης για πιο θεμελιώδη ουσία.

Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι έννοιες του διακριτού κενού είναι θεμελιωδώς αβάσιμες. Η όλη ανάπτυξη της φυσικής έχει δείξει ότι κανένα σωματίδιο δεν μπορεί να ισχυριστεί ότι είναι θεμελιώδες και να λειτουργεί ως βάση του σύμπαντος. Η διακριτικότητα είναι χαρακτηριστικό της ύλης. Η ύλη δεν έχει πρωταρχικό καθεστώς, προέρχεται από ένα φυσικό κενό, επομένως κατ' αρχήν δεν μπορεί να λειτουργήσει ως η θεμελιώδης βάση του κόσμου. Επομένως, ένα φυσικό κενό δεν πρέπει να έχει τα χαρακτηριστικά της ύλης. Δεν χρειάζεται να είναι διακριτικό. Είναι ο αντίποδας της ουσίας. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η συνέχεια.

Η επίγνωση της συστημικής οργάνωσης του υλικού κόσμου και της υλικής ενότητας του κόσμου είναι το μεγαλύτερο επίτευγμα της ανθρώπινης σκέψης. Ένα άλλο υποσύστημα προστέθηκε σε αυτό το σύστημα του κόσμου - το φυσικό κενό. Ωστόσο, το υπάρχον σύστημα δομικών επιπέδων της παγκόσμιας οργάνωσης φαίνεται ακόμα ημιτελές. Δεν επικεντρώνεται στη γενετική σχέση επιπέδων και φυσικής ανάπτυξης. Δεν είναι πλήρης από κάτω και από πάνω. Η μη πληρότητα από κάτω περιλαμβάνει την αποσαφήνιση του μεγαλύτερου μυστηρίου της φύσης - του μηχανισμού προέλευσης της διακριτής ύλης από ένα συνεχές κενό. Η μη πληρότητα από πάνω απαιτεί την αποκάλυψη ενός όχι λιγότερο μυστικού - της σύνδεσης μεταξύ της φυσικής του μικροκόσμου και της φυσικής του Σύμπαντος.

Οι σύγχρονες φυσικές θεωρίες, σε προσπάθειες εύρεσης θεμελιωδών φυσικών αντικειμένων, καταδεικνύουν μια τάση μετάβασης από σωματίδια - τρισδιάστατα αντικείμενα, σε αντικείμενα νέου τύπου που έχουν χαμηλότερη διάσταση. Για παράδειγμα, στη θεωρία υπερχορδών, η διάσταση των αντικειμένων υπερχορδών είναι πολύ μικρότερη από τη διάσταση του χώρου. Οι θεμελιώδεις χορδές νοούνται ως μονοδιάστατα αντικείμενα. Είναι απείρως λεπτά, και το μήκος τους είναι περίπου 10 -33 cm. Πιστεύεται ότι τα φυσικά αντικείμενα που έχουν μικρότερη διάσταση έχουν περισσότερους λόγους να διεκδικήσουν θεμελιώδη κατάσταση. Στην τάση μετάβασης σε θεμελιώδη αντικείμενα που έχουν χαμηλότερη διάσταση, κατά τη γνώμη μας, η προσέγγιση του Β. Ζβιρμπλή είναι πολλά υποσχόμενη. Ο Zhvirblis ισχυρίζεται ότι το φυσικό κενό είναι ένα συνεχές υλικό περιβάλλον. Κατ' αναλογία με το «νήμα Peano», το οποίο γεμίζει απείρως πυκνά έναν δισδιάστατο χώρο, συμβατικά χωρισμένο σε τετράγωνα, ο συγγραφέας προτείνει ένα νέο μοντέλο του φυσικού κενού - το «νήμα Zhvirblis», που γεμίζει απείρως πυκνά έναν τρισδιάστατο χώρο, συμβατικά χωρίζεται σε τετράεδρα.

Ρύζι. 6. Μοντέλο κενού Zhvirblis (νήμα Zhvirblis).

Κατά τη γνώμη μας, αυτή είναι μια μεγάλη ανακάλυψη στην κατανόηση της ουσίας του φυσικού κενού ως θεμελιώδης βάσης του κόσμου. Ο Zhvirblis, σε αντίθεση με άλλους επιστήμονες, δεν θεωρεί ένα πολυσυστατικό μέσο, αλλά ένα μονοδιάστατο μαθηματικό αντικείμενο - το "νήμα Zhvirblis" - ως μοντέλο του φυσικού κενού. Σε αντίθεση με όλα τα γνωστά μοντέλα, στο μοντέλο του δίνεται η πιο ελάχιστη θέση στη διακριτικότητα και την πολλαπλότητα - χρησιμοποιείται ένα μονοδιάστατο μαθηματικό αντικείμενο. Στο όριο, εννοείται ότι όταν ο χώρος γεμίζει υπερπυκνά, το μέσο γίνεται συνεχές.

Το σχήμα 7 δείχνει την τάση προς αντικείμενα με χαμηλότερες διαστάσεις. Πιστεύουμε ότι σε αυτή την τάση αναζήτησης του πιο θεμελιώδους αντικειμένου, έλειπε ένα αποφασιστικό βήμα - η μετάβαση σε ένα αντικείμενο μηδενικών διαστάσεων. Αυτό το πρόβλημα μελετήθηκε στο, όπου το φυσικό κενό, σε αντίθεση με την παραδοσιακή κατανόηση, παρουσιάζεται ως ένα μηδενικών διαστάσεων φυσικό αντικείμενο.

Εικ.7. Τάση στις φυσικές θεωρίες: μετάβαση από τρισδιάστατα αντικείμενα σε μηδενικές διαστάσεις.

Τα θεμελιώδη αντικείμενα στη θεωρία των υπερχορδών έχουν διαστάσεις Planck. Ωστόσο, δεν υπάρχουν ακόμη πειστικές αποδείξεις ότι τα «πλαγκέον» ή οι «υπερχορδές» αποτελούν τη βάση του κόσμου. Δεν υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι δεν υπάρχουν αντικείμενα με διαστάσεις μικρότερες από αυτές του Planck. Στο πλαίσιο αυτό, πρέπει να σημειωθεί ότι οι φυσικές μονάδες του Planck δεν είναι οι μόνες. Στη φυσική, οι σταθερές του George Stoney είναι γνωστές, που σχηματίζονται από το συνδυασμό σταθερών Ζ, γ, ε. Έχουν μικρότερες τιμές σε σύγκριση με τις μονάδες Planck και μπορεί κάλλιστα να λειτουργήσουν ως ανταγωνιστές σε μονάδες Planck. Μελετήθηκαν οι μονάδες Planck και οι μονάδες Stoney, όπου προτάθηκαν νέα συστήματα φυσικών μονάδων που σχετίζονται με βαθιά επίπεδα οργάνωσης της ύλης στον μικρόκοσμο κάτω από το επίπεδο Planck. Νέα συστήματα φυσικών μονάδων σχηματίζονται από τη βαρυτική σταθερά σολ, φορτίο ηλεκτρονίων μι, ταχύτητα του φωτός ντο, σταθερά Rydberg R∞, σταθερά Hubble H 0.

Η προσέγγιση στην οποία πιστεύεται ότι το φυσικό κενό υπάρχει με τη μορφή ενός συνεχούς μέσου είναι πολλά υποσχόμενη. Με αυτή την προσέγγιση του φυσικού κενού, μπορεί να εξηγηθεί η μη παρατηρησιμότητα του. Η μη παρατηρησιμότητα του φυσικού κενού δεν πρέπει να συνδέεται με την ατέλεια των οργάνων και των μεθόδων έρευνας. Το φυσικό κενό - ένα θεμελιωδώς μη παρατηρήσιμο μέσο - είναι άμεση συνέπεια της συνέχειάς του. Μόνο δευτερεύουσες εκδηλώσεις του φυσικού κενού είναι παρατηρήσιμες - πεδίο και ύλη. Για ένα συνεχές φυσικό αντικείμενο, δεν μπορούν να καθοριστούν άλλες ιδιότητες εκτός από την ιδιότητα της συνέχειας. Κανένα μέτρο δεν εφαρμόζεται σε ένα συνεχές αντικείμενο· αυτό είναι το αντίθετο με κάθε τι διακριτό.

Η Φυσική, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του προβλήματος του φυσικού κενού, αντιμετωπίζει τη σύγκρουση της συνέχειας και της διακριτικότητας, την οποία αντιμετώπισαν τα μαθηματικά στη θεωρία συνόλων. Μια προσπάθεια επίλυσης της αντίφασης μεταξύ της συνέχειας και της διακριτικότητας στα μαθηματικά έγινε από τον Cantor (υπόθεση του Continuum του Cantor). Ούτε ο συγγραφέας του ούτε άλλοι εξέχοντες μαθηματικοί μπόρεσαν να αποδείξουν αυτή την υπόθεση. Ο λόγος της αποτυχίας έχει πλέον διευκρινιστεί. Σύμφωνα με τα συμπεράσματα του P. Cohen: η ίδια η ιδέα μιας πολλαπλής, διακριτής δομής του συνεχούς είναι εσφαλμένη. Επεκτείνοντας αυτό το αποτέλεσμα στο συνεχές κενό μπορούμε να δηλώσουμε: η ιδέα της πολλαπλής ή διακριτής δομής του φυσικού κενού είναι εσφαλμένη".

Λαμβάνοντας υπόψη τις παράδοξες ιδιότητες και σημεία, μπορεί να ειπωθεί ότι Το συνεχές κενό είναι ένας νέος τύπος φυσικής πραγματικότητας που η φυσική δεν έχει ακόμη αντιμετωπίσει.

Κριτήρια θεμελιώδους

Λόγω του γεγονότος ότι το φυσικό κενό ισχυρίζεται ότι έχει θεμελιώδη κατάσταση, επιπλέον, ακόμη και στην οντολογική βάση της ύλης, θα πρέπει να έχει τη μεγαλύτερη γενικότητα και να μην έχει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά χαρακτηριστικά πολλών παρατηρήσιμων αντικειμένων και φαινομένων. Είναι γνωστό ότι η ανάθεση οποιουδήποτε πρόσθετου χαρακτηριστικού σε ένα αντικείμενο μειώνει την καθολικότητα αυτού του αντικειμένου. Για παράδειγμα, το ψαλίδι είναι μια καθολική έννοια. Η προσθήκη οποιουδήποτε χαρακτηριστικού περιορίζει το εύρος των αντικειμένων που καλύπτονται από αυτήν την έννοια (οικιακό ψαλίδι, ψαλίδι υδραυλικών εγκαταστάσεων, ψαλίδι στέγης, ψαλίδι δίσκου, ψαλίδι γκιλοτίνας, ψαλίδι ράφτη κ.λπ.). Έτσι, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η οντολογική κατάσταση μπορεί να διεκδικηθεί από μια οντότητα που στερείται οποιωνδήποτε χαρακτηριστικών, μετρήσεων, δομής και η οποία δεν μπορεί να μοντελοποιηθεί κατ' αρχήν, καθώς κάθε μοντελοποίηση περιλαμβάνει τη χρήση διακριτών αντικειμένων και την παροχή στο μοντελοποιημένο αντικείμενο με συγκεκριμένες χαρακτηριστικά και μέτρα. Μια φυσική οντότητα που διεκδικεί θεμελιώδες καθεστώς δεν χρειάζεται να είναι σύνθετη, αφού μια σύνθετη οντότητα έχει δευτερεύουσα ιδιότητα σε σχέση με τα συστατικά της στοιχεία.

Μην είσαι σύνθετος.

Έχουν τον μικρότερο αριθμό σημείων, ιδιοτήτων και χαρακτηριστικών.

Έχουν τα μεγαλύτερα κοινά στοιχεία για όλη την ποικιλία των αντικειμένων και των φαινομένων.

Να είναι δυνητικά τα πάντα, αλλά στην πραγματικότητα τίποτα.

Δεν υπάρχουν μέτρα.

Αυτές οι πέντε προϋποθέσεις της πρωτοκαθεδρίας και του θεμελιώδους χαρακτήρα είναι εξαιρετικά σύμφωνες με την κοσμοθεωρία των αρχαίων φιλοσόφων, ιδίως των εκπροσώπων της σχολής του Πλάτωνα. Πίστευαν ότι ο κόσμος προέκυψε από μια θεμελιώδη ουσία - από το αρχέγονο Χάος. Σύμφωνα με τις απόψεις τους, το Χάος γέννησε όλες τις υπάρχουσες δομές του Κόσμου. Ταυτόχρονα, θεώρησαν ότι το Χάος είναι μια κατάσταση του συστήματος που παραμένει στο τελικό στάδιο καθώς όλες οι δυνατότητες εκδήλωσης των ιδιοτήτων και των σημείων του κατά κάποιο τρόπο εξαλείφονται υπό όρους.

Συνεχές κενό

Οι πέντε απαιτήσεις που αναφέρονται παραπάνω δεν ικανοποιούνται από κανένα διακριτό αντικείμενο του υλικού κόσμου και από ένα μόνο κβαντισμένο πεδίο. Επομένως, αυτές οι απαιτήσεις μπορούν να ικανοποιηθούν μόνο από ένα ενιαίο αντικείμενο. Επομένως, το φυσικό κενό, αν θεωρείται η πιο θεμελιώδης κατάσταση της ύλης, πρέπει να είναι συνεχές.

Η Φυσική δεν έχει ακόμη συναντήσει ένα τέτοιο φυσικό αντικείμενο - μη παρατηρήσιμο, χωρίς σημάδια, στο οποίο δεν μπορούν να προσδιοριστούν μέτρα και ταυτόχρονα ένα αναπόσπαστο αντικείμενο. Πρέπει ακόμα να ξεπεράσουμε αυτό το εμπόδιο στη φυσική και να αρχίσουμε να μελετάμε αυτόν τον ασυνήθιστο τύπο φυσικής πραγματικότητας - ΣΥΝΕΧΗΣ κενό. Το συνεχές κενό διευρύνει την κλάση των γνωστών φυσικών αντικειμένων Το σχήμα 9 δείχνει τα χαρακτηριστικά του κενού συνεχούς αέρος.

Εικ.9. Χαρακτηριστικά του συνεχούς κενού.

Το συνεχές κενό δεν μπορεί να ταυτιστεί με τον αιθέρα, να θεωρείται ότι αποτελείται από κβάντα ή να θεωρείται ότι αποτελείται από οποιαδήποτε διακριτά σωματίδια, ακόμα κι αν αυτά τα σωματίδια είναι εικονικά.

Το συνεχές κενό θα πρέπει να θεωρείται ως το αντίθετο όλων των διακριτών. Το συνεχές κενό είναι ένα ολιστικό, αδιαίρετο φυσικό αντικείμενο. Έτσι, η ύλη και το κενό, καθώς σχετίζονται γενετικά, είναι διαλεκτικά αντίθετα. Ο ολιστικός κόσμος αντιπροσωπεύεται από κοινού από ύλη, πεδίο και συνεχές κενό. Το συνεχές κενό προηγείται γενετικά του πεδίου και της ύλης, τα δημιουργεί, επομένως ολόκληρο το Σύμπαν ζει σύμφωνα με τους νόμους του, τους οποίους η επιστήμη δεν έχει ανακαλύψει ακόμη.

Μεταξύ του μη παρατηρήσιμου συνεχούς κενού και του παρατηρήσιμου εκδηλωμένου κόσμου, η σχέση είναι σαφώς ορατή και λαμβάνουν χώρα αμοιβαίες μεταβάσεις. Ποια είναι η σχέση μεταξύ τέτοιων αντιφατικών οντοτήτων; Σύμφωνα με ποιους νόμους συμβαίνουν οι μεταβάσεις από συνεχές σε διακριτό και διακριτό σε συνεχές;Τα περισσότερα προβλήματα στη φυσική παραμένουν άλυτα λόγω της έλλειψης απαντήσεων σε αυτά τα ερωτήματα. Για τους ίδιους λόγους, δεν υπάρχει σαφής διάκριση μεταξύ του συνεχούς κενού, του πεδίου και της διακριτής ύλης, και της φυσικής, που αυτοαποκαλείται υλιστική επιστήμη, στην πραγματικότητα «παραβλέπει» τον πιο σημαντικό τύπο ύλης, «παραβλέπει» το συνεχές κενό και κατευθύνει όλες τις προσπάθειές της για τη μελέτη της ύλης και των πεδίων, πιστεύοντας ότι εξαντλούν όλες τις πιθανές κατηγορίες φυσικών αντικειμένων. Η Φυσική μελέτησε όχι την πρωταρχική ουσία, αλλά τις δευτερεύουσες εκδηλώσεις της - πεδίο και ύλη.Η Φυσική δεν έχει ασχοληθεί με τα προβλήματα της προέλευσης της ύλης και των πεδίων. Οι ιδέες της γένεσης του πεδίου και της γένεσης της ύλης είναι ακόμα πολύ νέες για τη φυσική. Σε αυτό βλέπουμε τους λόγους για πολλά άλυτα προβλήματα στη φυσική.

Έτσι, η βάση κάθε ύπαρξης - το συνεχές κενό - ήταν πέρα από τη θέα της φυσικής. Η σύγχρονη επιστήμη βρίσκεται αντιμέτωπη με το έργο της μελέτης αυτού του φυσικού αντικειμένου, αποκαλύπτοντας τη σύνδεση μεταξύ του συνεχούς κενού και διακριτών φυσικών αντικειμένων και αποκαλύπτοντας τον μηχανισμό των αμοιβαίων μεταβάσεων μεταξύ τους.

Εντροπία συνεχούς κενού

Στην αλυσίδα των προβλημάτων που σχετίζονται με την αποκάλυψη της φύσης του φυσικού κενού, υπάρχει ένας βασικός κρίκος που σχετίζεται με την εκτίμηση της εντροπίας του κενού. Πιστεύουμε ότι το συνεχές κενό έχει την υψηλότερη εντροπία μεταξύ όλων των γνωστών φυσικών αντικειμένων και συστημάτων. Το Σχήμα 10 δείχνει συμβατικά την αλλαγή στην εντροπία κατά τη μετάβαση από ένα συνεχές κενό σε διάφορα φυσικά αντικείμενα.

Εικ. 10. Εντροπία συνεχούς κενού και άλλων φυσικών αντικειμένων.

Τα παραπάνω πέντε κριτήρια υπεροχής και θεμελιώδους σημασίας υποδεικνύουν ότι τέτοιες απαιτήσεις μπορούν να ικανοποιηθούν από ένα αντικείμενο με την υψηλότερη εντροπία. Η μετάβαση φάσης κενού-ύλης αναφέρεται σε διαδικασίες που σχετίζονται με μείωση της εντροπίας. Ακριβώς όπως το θεώρημα H του Boltzmann και το θεώρημα του Gibbs έγιναν τα κύρια εργαλεία στη θερμοδυναμική, για τη θεωρία του φυσικού κενού είναι απαραίτητο να αναζητήσουμε ένα νέο εργαλείο που βασίζεται στη γενίκευση του θεωρήματος Η σε διαδικασίες με φθίνουσα εντροπία. Μια τέτοια πρωτοποριακή προσέγγιση έχει ήδη προκύψει. Μια θεμελιωδώς νέα προσέγγιση για τη μελέτη του φυσικού κενού ανακαλύπτεται από τον νόμο της φθίνουσας εντροπίας, που καθιερώθηκε από τον Yu.L. Κλιμόντοβιτς. Το θεώρημα του Κλιμόντοβιτς πρακτικά καταργεί την απαγόρευση της δυνατότητας δημιουργίας κανονικών δομών ανά συνεχή. Στο πλαίσιο της μελλοντικής θεωρίας του φυσικού κενού, χρησιμοποιώντας το θεώρημα S του Klimontovich, θα είναι προφανώς δυνατό να τεκμηριωθεί ο μηχανισμός ανάδυσης διακριτών σωματιδίων από ένα συνεχές κενό. Μία από τις συνέπειες της εφαρμογής του θεωρήματος S του Κλιμόντοβιτς στο πρόβλημα του κενού είναι το συμπέρασμα ότι οι ρίζες της διακριτικότητας πρέπει να αναζητούνται σε συνέχεια.

Οι διαδικασίες που οδηγούν στην ανάδυση της ύλης προχωρούν προς την κατεύθυνση: συνεχές κενό, πεδίο, ύλη. Πηγαίνουν προς την κατεύθυνση του φορέα κοσμολογικής ανάπτυξης (CVD) (Εικ. 13. 14). Αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν με μείωση της εντροπίας. Ταυτόχρονα περνούν από τα εξής στάδια: συνεχές κενό, πεδίο μονάδας, ύλη.

Το Σχ. 11 δείχνει σχηματικά τα διαφορετικά επίπεδα του υλικού κόσμου: ένα συνεχές κενό, το οποίο έχει μια πρωταρχική κατάσταση, ένα πεδίο, το οποίο έχει μια δευτερεύουσα κατάσταση, και μια διακριτή ύλη, η οποία έχει μια τριτογενή κατάσταση.

Εικ. 11. Συνεχές κενό, πεδίο μονάδας τρονίων, πεδίο Maxwell, ύλη.

Ένας νέος τύπος πεδίου εισήχθη στην κατηγορία των φυσικών πεδίων - πεδίο μονάδας. Το πεδίο unitron είναι ένα νέο φυσικό αντικείμενο. Ένα πεδίο unitron (unitron) είναι ένα δυναμικό αντικείμενο που έχει την ιδιότητα της μη τοπικότητας και της δυναμικής συμμετρίας (D-invariance). Η αναλλοίωτη D του πεδίου μοναδιαίου τρονίου είναι ένας νέος τύπος συμμετρίας και επεκτείνεται σε συνεχή ουσία. Το πεδίο μοναδιαίου τρονίου είναι μια ενεργειακά κορεσμένη κατάσταση συνεχούς κενού. Σε αντίθεση με την ενεργειακά κορεσμένη κατάσταση του κενού που είναι γνωστή στη φυσική, που αντιπροσωπεύεται από ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, το πεδίο μονάδας έχει ένα μοναδικό χαρακτηριστικό - χαρακτηρίζεται από σύγκλιση. Το πεδίο unitron είναι το μόνο συγκλίνον φυσικό αντικείμενο στην κατηγορία των φυσικών πεδίων. Αυτό το μοναδικό χαρακτηριστικό είναι η κύρια διαφορά του από άλλα φυσικά πεδία. Η έννοια της σύγκλισης για ένα unitron εισήχθη στο. Τα χαρακτηριστικά του πεδίου σύγκλισης unotron περιγράφονται λεπτομερέστερα στο. Κατά τη σύγκλιση, η ενεργειακή πυκνότητα αυξάνεται και ταυτόχρονα μειώνεται το μέγεθος της περιοχής εντοπισμού ενέργειας. Το πεδίο unitron επεκτείνει την κατηγορία των γνωστών φυσικών πεδίων και είναι ο αντίποδας του πεδίου Maxwell. Υπάρχει ένα όριο στην ενεργειακή πυκνότητα ενός unitron. Αυτή η περιοριστική κατάσταση του πεδίου της μονάδας οδηγεί στη γέννηση ενός ηλεκτρονίου και ενός ποζιτρονίου.

Το ηλεκτρόνιο και το ποζιτρόνιο είναι οι πρώτοι εκπρόσωποι του υλικού κόσμου. Δεν είναι αλήθεια ότι το ηλεκτρόνιο και το ποζιτρόνιο θεωρούνται αντικειμενικά υπάρχοντα σωματίδια. Δεν είναι αλήθεια ότι τα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρόνια μετράνε ούτε εμφανίζεται ούτε εξαφανίζεται. Ήρθε η ώρα να λύσουμε ένα νέο πρόβλημα - το πρόβλημα της προέλευσης του ηλεκτρονίου και του ποζιτρονίου. Αυτά τα σωματίδια εμφανίζονται και εξαφανίζονται. Προκύπτουν από το πεδίο της μονάδας και εκμηδενίζονται, δημιουργώντας ενεργειακά κβάντα.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Το σχήμα 12 δείχνει ένα πλαίσιο κίνησης της διαδικασίας γέννησης ενός ζεύγους ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων από ένα πεδίο μονάδας. Δίνεται ένα τρισδιάστατο μοντέλο της διαδικασίας ανάδυσης ενός ηλεκτρονίου και ενός ποζιτρονίου από ένα πεδίο μονάδας.

Εικ. 12. Σχέδιο γέννησης ηλεκτρονίου και ποζιτρονίου από πεδίο μονάδας.

Η ύλη υπάρχει με τη μορφή αντικειμένων ποικίλης πολυπλοκότητας, τα οποία καταλαμβάνουν αντίστοιχα επίπεδα στο ιεραρχικό σύστημα του κόσμου. Εκπρόσωποι του υλικού κόσμου είναι: ηλεκτρόνιο και ποζιτρόνιο, ποζιτρόνιο, άλλα στοιχειώδη σωματίδια, άτομα, μόρια, μακροσκοπικά σώματα, γεωλογικά συστήματα, πλανήτες, αστέρια, ενδογαλαξιακά συστήματα, Γαλαξίες, συστήματα γαλαξιών (Εικ. 13).

Εικ. 13. Ιεραρχικό σύστημα του κόσμου προς την κατεύθυνση του κοσμολογικού φορέα ανάπτυξης (CVD).

Σύμφωνα με τη γενετική σχέση, το συνεχές κενό, το πεδίο μονάδας τρονίων και η ύλη μπορούν να ταξινομηθούν με την ακόλουθη σειρά, όπως φαίνεται στο Σχ. 14.

Ρύζι. 14. Γένεση της ύλης.

Η οριακή κατάσταση του πεδίου του unitron είναι η αρχή ενός άλλου επιπέδου οργάνωσης ύλης - ουσίας. Η ύλη είναι μια διακριτή ενσωμάτωση πληροφοριών-ενέργειας του μονοτρονικού πεδίου. Η ύλη έχει μια διακριτή δομή, αλλά οφείλει την προέλευσή της στο συνεχές. Η διακριτικότητα είναι το κύριο χαρακτηριστικό μιας ουσίας. Ο διακριτός κόσμος ξεκινά με ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο.

Μετά την εμφάνιση ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων, εμφανίζεται η διαδικασία σχηματισμού πρωτονίων. Μελετήθηκε η δομογένεση του πρωτονίου, όπου αποκαλύφθηκε ο φράκταλ νόμος σχηματισμού της δομής των στοιχειωδών σωματιδίων. Η δομογένεση πρωτονίων υπακούει επίσης στον νόμο φράκταλ. Το Σχήμα 15 δείχνει ένα θραύσμα ενός φράκταλ πρωτονίου. Το φράκταλ πρωτονίων είναι ένα συγκλίνον φράκταλ. Έτσι, η σύγκλιση που ξεκίνησε στο συνεχές έχει τη φυσική της συνέχεια στη δομογένεση του πρωτονίου. Παρουσιάζεται ένα τρισδιάστατο μοντέλο ενός θραύσματος της διαδικασίας φράκταλ σχηματισμού πρωτονίων.

Ρύζι. 15. Θραύσμα φράκταλ πρωτονίου.

Εικ. 18. Ένα πλαίσιο κίνησης της διαδικασίας εκμηδένισης ενός ηλεκτρονίου και ενός ποζιτρονίου.

Σύμφωνα με τη γενετική σχέση, το συνεχές κενό, το πεδίο του Maxwell και η ύλη μπορούν να ταξινομηθούν με την ακόλουθη σειρά, όπως φαίνεται στο Σχ. 19.

Ρύζι. 19. Κατεύθυνση διεργασιών καταστροφής, εκμηδένισης, απόκλισης.

Το πεδίο του Maxwell είναι μια ενεργειακά κορεσμένη κατάσταση συνεχούς κενού. Πρόκειται για ηλεκτρομαγνητικά κύματα που χαρακτηρίζονται από απόκλιση. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας απόκλισης, η πυκνότητα ενέργειας του πεδίου μειώνεται. Ταυτόχρονα, η περιοχή του χώρου που καταλαμβάνει το πεδίο αυξάνεται. Η απόκλιση είναι μια φυσική συνέχεια της διαδικασίας καταστροφής που ξεκίνησε σε υλικό επίπεδο.

Έτσι, είναι δυνατό να υποδεικνύονται τέτοια φυσικά αντικείμενα που έχουν την ιδιότητα της συνέχειας: συνεχές κενό, πεδίο μονάδας (μονάδα), πεδίο Maxwell. Το πεδίο unitron και το πεδίο Maxwell είναι ενδιάμεσες καταστάσεις της ύλης μεταξύ της ύλης και του κενού συνεχούς και αντιπροσωπεύουν καταστάσεις κορεσμένες με ενέργεια του κενού συνεχούς.

Το σχήμα 20 δείχνει ένα διάγραμμα που εξηγεί τα στάδια ενός κλειστού φυσικού κύκλου: γένεση ύλης, δομή γένεση ύλης, καταστροφή, αφανισμός.

Ρύζι. 20. Στάδια ενός κλειστού φυσικού κύκλου: σύγκλιση, γέννηση ζευγών ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, γένεση δομής της ύλης, καταστροφή, εκμηδένιση, απόκλιση.

Το Σχήμα 21 δείχνει υλικά αντικείμενα σε έναν κλειστό φυσικό κύκλο: συνεχές κενό - πεδίο μονάδας τρονίου - ύλη - πεδίο Maxwell - συνεχές κενό.

Ρύζι. 21. Υλικά αντικείμενα σε κλειστό φυσικό κύκλο: συνεχές κενό - πεδίο μονάδας τρονίου - ύλη - πεδίο Maxwell - συνεχές κενό.

Οντολογική βάση του κόσμου

Τα παραπάνω εγείρουν έντονα το ερώτημα: « ποια είναι η βάση του κόσμου;" Πεδίο? Σωματίδιο?Η απάντηση που δίνουμε είναι ένα συνεχές κενό! Αυτό είναι ακόμα ασυνήθιστο. Είναι ασυνήθιστο να βλέπεις ένα φυσικό αντικείμενο που δεν έχει μέτρα, είναι μη παρατηρήσιμο και δεν περιέχει στην πραγματικότητα τίποτα, ως βάση του κόσμου. Η επιβεβαίωση αυτού θα πρέπει να αναζητηθεί όχι τόσο στη φυσική όσο στη συσσωρευμένη γνώση που έχει συσσωρεύσει η ανθρωπότητα σε διάφορους τομείς. Αυτό απαιτεί γνώση της επιστήμης, της φιλοσοφίας, της μυθολογίας και της θρησκείας.

Το συνεχές κενό και η ύλη στη φιλοσοφική κατανόηση είναι διαλεκτικά αντίθετα. Το πεδίο unitron και το πεδίο Maxwell βρίσκονται στην ίδια διαλεκτική σύνδεση.

Έτσι, η θεμελιώδης, οντολογική βάση του κόσμου δεν είναι ένα διακριτό «πρώτο τούβλο», όχι ένα αιθέριο σωματίδιο, αλλά μια συνεχής ουσία - ένα συνεχές κενό, το οποίο, λόγω της συνέχειάς του, δεν είναι άμεσα παρατηρήσιμο και δεν εκδηλώνεται άμεσα. με οποιονδήποτε τρόπο. Εφόσον ένα τέτοιο ασυνήθιστο φυσικό αντικείμενο, που έχει την ιδιότητα της συνέχειας, ισχυρίζεται ότι είναι η θεμελιώδης αρχή του κόσμου, αυτή η κατάσταση πραγμάτων φέρνει στο προσκήνιο τη λύση των ακόλουθων προβλημάτων:

Αποκάλυψη του μηχανισμού προέλευσης του ηλεκτρονίου και του ποζιτρονίου.

Αποκάλυψη του μηχανισμού δομογένεσης πρωτονίων.

Η προέλευση όλων των νόμων της φυσικής κρύβεται σε αυτά τα δύο προβλήματα. Η εμφάνιση αυτών των σωματιδίων συμβαίνει ως συνέπεια της μείωσης της εντροπίας του πεδίου μοναδιαίου τρονίου. Στο όριο της μετάβασης του πεδίου του μονοτρονίου σε μια διακριτή ουσία, προέρχονται όλες οι θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις και όλοι οι φυσικοί νόμοι. Όλες οι θεμελιώδεις φυσικές και κοσμολογικές σταθερές γεννιούνται εδώ. Αυτό " νομοθετική διαδικασία" Και " σταθερής διαμόρφωσης"Το στάδιο απαιτεί τη μεγάλη προσοχή των επιστημόνων. Ήρθε η ώρα για τη φυσική να περάσει από τις ιδέες της σύνθεσης στις ιδέες της γένεσης. Ήρθε η ώρα να επεκτείνουμε την κατηγορία των φυσικών αντικειμένων και να τη συμπληρώσουμε με το πεδίο μονάδας και το συνεχές Κενό. Ήρθε η ώρα να εξερευνήσετε φυσικά αντικείμενα ενός εντελώς νέου τύπου - το συνεχές κενό και το πεδίο μονάδας. Ήρθε η ώρα. αποδεχτείτε ως έναν από τους κύριους νόμους τον νόμο της μείωσης της εντροπίας... Αναμένονται καινοτόμες επιστημονικές ανακαλύψεις σε αυτές τις περιοχές.

Βιβλιογραφία

V.I.Arshinov, Yu.L.Klimontovich, Yu.V.Sachkov. ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ: ΔΙΑΛΟΓΟΣ ΜΕ ΤΟ ΠΑΡΕΛΘΟΝ, ΤΟ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ.

Klimontovich Yu. L. Μείωση της εντροπίας στη διαδικασία της αυτοοργάνωσης. S-θεώρημα. Letters to ZhTF, 1983, τ. 8.

Zeldovich Ya.B. Είναι δυνατόν το Σύμπαν να σχηματιστεί «από το τίποτα»; Nature, 1988, Νο. 4, σσ. 16-27.

Mostepanenko A.M., Mostepanenko V.M. Η έννοια του κενού στη φυσική και τη φιλοσοφία. Nature, 1985, Νο. 3, σσ. 88-95.

Barashenkov V.S., Yuryev M.Z. Σχετικά με τις νέες θεωρίες του φυσικού κενού. Physical Thought of Russia, 1995, Νο. 1, σελ. 32-40.

Cohen P.J. Θεωρία συνόλων και υπόθεση συνεχούς. Ανά. από τα αγγλικά, Μ.: 1969.

Β. Ζβιρμπλής. Όχι ο «παγκόσμιος αιθέρας», αλλά ένα φυσικό κενό.

Βασικές αρχές της θεωρίας χορδών.

Γ.Ι. Shipov Θεωρία του φυσικού κενού.

Ginzburg V.L., Frolov V.P., UFN, 153, 633 (1987).

Gerlovin I.L. Βασικές αρχές μιας ενοποιημένης θεωρίας όλων των αλληλεπιδράσεων στην ύλη. - L.: Energoatomizdat, τμήμα Λένινγκραντ, 1990.-432 σελ.

Kosinov N.V. Physical vacuum and nature, Νο. 1, 1999, σελ. 24-59, σελ. 82-104.; Νο. 2, 1999, σελ. 16-29.; Νο. 3, 2000, σελ. 98-110.

Kosinov N.V., Garbaruk V.I. Προέλευση κενού του ηλεκτρονίου. Φυσικό κενό και φύση, N1/1999.

Kosinov N.V., Garbaruk V.I. Ουσία; Υλη; Το πεδίο είναι φυσικό. Φυσικό κενό. Σύντομο εγκυκλοπαιδικό λεξικό ενιολογίας - Οδησσός: Ένιο, 2002. Σελ. 71; Με. 210; Με. 256; Με. 334.

Kosinov N.V. Φυσικό κενό και βαρύτητα. Φυσικό κενό και φύση, Νο. 4, 2000..

Kosinov N.V. Σταθερές βάσεις νέων φυσικών θεωριών. Φυσικό κενό και φύση, Νο. 5, 2002, σελ. 69-104.

Kosinov N.V. Οι σταθερές του J. Stoney.

Kosinov N.V. Το Unitron είναι η τριαδική ουσία του κενού. Ιδέα, Νο. 2, 1994, σσ. 11-17.

Kosinov N.V. Συνεχές και μονοτρονικό κενό. Φυσικό κενό και φύση, Νο. 2, 1999, σελ. 22-27.

Kosinov N.V. Υπόθεση κενού και θεώρημα unitron. Φυσικό κενό και φύση, Νο. 2, 1999, σελ. 30-35.

Solonar D.P. Θερμοδυναμική και κενό.

Boldyreva L.B., Sotina N.B. Μοντέλο υπερρευστού φυσικού κενού. 1992, 30 σελ.

Kosinov N.V. Μεταβάσεις κενού με αλλαγή στη μετρική υπογραφή. Ιδέα, Νο. 4, 1996, σελ. 11-17, Ιδέα, Νο. 5, 1997, σελ. 290-299.

Kosinov N.V. Εκπομπή ύλης από το κενό και το πρόβλημα της γένεσης της δομής. Ιδέα, Νο. 2, 1994, σσ. 18-31.

Kosinov N.V. Βάθη του μικρόκοσμου και νέες φυσικές μονάδες μήκους, μάζας, χρόνου.

L.B.Okun. Σχετικά με το άρθρο των G. Gamov, D. Ivanenko και L. Landau «Παγκόσμιες σταθερές και πέρασμα στο όριο». Nuclear Physics, τ. 65, σελ. 1403-1405, 2002.

) - ένα μέσο που περιέχει αέριο σε πιέσεις σημαντικά χαμηλότερες από την ατμοσφαιρική. Το κενό χαρακτηρίζεται από τη σχέση μεταξύ της ελεύθερης διαδρομής των μορίων αερίου λ και του χαρακτηριστικού μεγέθους της διαδικασίας d. Η απόσταση μεταξύ των τοιχωμάτων του θαλάμου κενού, η διάμετρος του αγωγού κενού κ.λπ. μπορεί να ληφθεί ως d. Ανάλογα με την τιμή του λόγου λ/d, χαμηλό (λ/d<<1), средний (λ/d~1) и высокий (λ/d>>1) κενό.

Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ των εννοιών φυσικό κενόΚαι τεχνικό κενό.

Τεχνικό κενό

Στην πράξη, ένα εξαιρετικά σπάνιο αέριο ονομάζεται τεχνικό κενό. Σε μακροσκοπικούς όγκους, ένα ιδανικό κενό είναι ανέφικτο στην πράξη, αφού σε μια πεπερασμένη θερμοκρασία όλα τα υλικά έχουν μη μηδενική πυκνότητα κορεσμένων ατμών. Επιπλέον, πολλά υλικά (συμπεριλαμβανομένου του χοντρού μετάλλου, του γυαλιού και άλλων τοιχωμάτων του αγγείου) επιτρέπουν τη διέλευση αερίων. Σε μικροσκοπικούς όγκους, ωστόσο, η επίτευξη ιδανικού κενού είναι καταρχήν εφικτή. Ένα μέτρο του βαθμού αραίωσης του κενού είναι η ελεύθερη διαδρομή των μορίων του αερίου< λ >που σχετίζονται με τους αμοιβαίοςσυγκρούσεις σε αέριο και το χαρακτηριστικό γραμμικό μέγεθος μεγάλοδοχείο που περιέχει αέριο. Αυστηρά μιλώντας, το τεχνικό κενό είναι ένα αέριο σε ένα σκάφος ή έναν αγωγό με πίεση χαμηλότερη από ό,τι στη γύρω ατμόσφαιρα. Σύμφωνα με έναν άλλο ορισμό, όταν τα μόρια ή τα άτομα αερίου σταματούν να συγκρούονται μεταξύ τους και οι αέριοδυναμικές ιδιότητες αντικαθίστανται από ιξώδεις (σε πίεση περίπου 1 Torr), μιλάμε για επίτευξη χαμηλό κενό(λ < < μεγάλο)(5000-10000 μόρια ανά 1 cm3). Συνήθως, μια αντλία χαμηλού κενού βρίσκεται ανάμεσα στον ατμοσφαιρικό αέρα και μια αντλία υψηλού κενού, δημιουργώντας ένα προκαταρκτικό κενό, γι' αυτό και το χαμηλό κενό ονομάζεται συχνά προκένωση. Με περαιτέρω μείωση της πίεσης στον θάλαμο, η μέση ελεύθερη διαδρομή λ των μορίων αερίου αυξάνεται. Όταν λ > > μεγάλοτα μόρια αερίου δεν συγκρούονται πλέον μεταξύ τους, αλλά κινούνται ελεύθερα από τοίχο σε τοίχο, στην περίπτωση αυτή μιλούν για υψηλό κενό(10 -5 Torr) (1000 μόρια ανά 1 cm3). Εξαιρετικά υψηλό κενόαντιστοιχεί σε πίεση 10 -9 Torr και κάτω. Δυστυχώς, δεν έχει ληφθεί ακόμη σε επίγειες συνθήκες. Για σύγκριση, η πίεση στο διάστημα είναι αρκετές τάξεις μεγέθους χαμηλότερη, ενώ στο βαθύ διάστημα μπορεί να φτάσει ακόμη και τα 10 -30 Torr ή χαμηλότερα (1 μόριο ανά 1 cm3) Υπάρχει παντελής απουσία μορίων.

Υψηλό κενό στους μικροσκοπικούς πόρους ορισμένων κρυστάλλων επιτυγχάνεται σε ατμοσφαιρική πίεση, η οποία σχετίζεται ακριβώς με την ελεύθερη διαδρομή του αερίου.

Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη και τη διατήρηση κενού ονομάζονται αντλίες κενού. Οι δέκτες χρησιμοποιούνται για την απορρόφηση αερίων και τη δημιουργία του απαιτούμενου βαθμού κενού. Ο ευρύτερος όρος τεχνολογία κενού περιλαμβάνει επίσης όργανα για τη μέτρηση και τον έλεγχο του κενού, το χειρισμό αντικειμένων και την εκτέλεση τεχνολογικών εργασιών σε θάλαμο κενού κ.λπ.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ακόμη και σε τέλειο κενό σε πεπερασμένη θερμοκρασία υπάρχει πάντα κάποια θερμική ακτινοβολία (αέριο φωτονίων). Έτσι, ένα σώμα τοποθετημένο σε ιδανικό κενό αργά ή γρήγορα θα έρθει σε θερμική ισορροπία με τα τοιχώματα του θαλάμου κενού λόγω της ανταλλαγής θερμικών φωτονίων.

Φυσικό κενό

Αλλά ίσως το πιο προφανές από τα φαινόμενα που δεν μπορούν να εξηγηθούν χωρίς τη χρήση της ιδέας των ταλαντώσεων μηδενικού σημείου του κενού είναι η αυθόρμητη εκπομπή. Οι πιο συνηθισμένοι λαμπτήρες πυρακτώσεως που εκπέμπουν αυθόρμητα δεν θα έλαμπαν εάν το κενό ήταν ένα απόλυτο κενό. Το γεγονός είναι ότι κάθε αντικείμενο (και, επομένως, ένα διεγερμένο άτομο) που τοποθετείται σε απολύτως κενό χώρο είναι ένα κλειστό σύστημα. Και εφόσον ένα τέτοιο σύστημα είναι σταθερό στο χρόνο, δεν θα υπήρχε ακτινοβολία. Ήδη από αυτόν τον απλό συλλογισμό είναι σαφές ότι η εξήγηση της αυθόρμητης ακτινοβολίας απαιτεί τη χρήση ενός πιο περίπλοκου μοντέλου κενού από το κλασικό απόλυτο κενό.

δείτε επίσης

Σημειώσεις

Συνδέσεις

Ίδρυμα Wikimedia. 2010.

Δείτε τι είναι το "Φυσικό κενό" σε άλλα λεξικά:

φυσικό κενό- absoliutusis vakuumas statusas T sritis fizika atitikmenys: αγγλ. Απόλυτο κενό? τέλειο κενό? φυσικό κενό vok. απόλυτα Κενό, n; physikalisches Vakuum, n rus. απόλυτο κενό, m; τέλειο κενό, m; φυσικό κενό, m pranc.… … Fizikos terminų žodynas

φυσικό κενό- Η κατάσταση ενός συστήματος κβαντικών πεδίων με τη χαμηλότερη ενέργεια, που προσδιορίζεται από την επανακανονικοποιημένη Hamiltonian της θεωρίας, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών (παρατηρήσιμων) μαζών, φορτίων και πεδίων... Επεξηγηματικό λεξικό ορολογίας Πολυτεχνείου

Βαρόμετρο κενού υδραργύρου του Evangelista Torricelli, του επιστήμονα που δημιούργησε για πρώτη φορά ένα κενό στο εργαστήριο. Πάνω από την επιφάνεια του υδραργύρου στο πάνω μέρος του σφραγισμένου σωλήνα υπάρχει ένα "κενό Torricelli" (ένα κενό που περιέχει ατμό υδραργύρου υπό πίεση κορεσμού ... Wikipedia

Στην κβαντική θεωρία πεδίου, η χαμηλότερη ενέργεια. κατάσταση κβαντισμένων πεδίων, που χαρακτηρίζεται από την απουσία κοσμικού l. πραγματικό h γ. Όλα είναι κβαντικά. αριθμοί V. f. (παλμική, ηλεκτρικό φορτίο κ.λπ.) ισούνται με μηδέν. Ωστόσο, η δυνατότητα εικονικών διεργασιών στο V. f.... ... Φυσική εγκυκλοπαίδεια

Φυσικό κενό, ένα μέσο στο οποίο δεν υπάρχουν σωματίδια ύλης ή πεδία. Στην τεχνολογία, το V. ονομάζεται μέσο που περιέχει «πολύ λίγα» σωματίδια. Όσο λιγότερα σωματίδια υπάρχουν σε μια μονάδα όγκου ενός τέτοιου μέσου, τόσο υψηλότερο είναι το V. Ωστόσο, το συνολικό V. ≈ ένα μέσο σε... ...

- (από το λατινικό vacuum, emptiness), η κατάσταση ενός αερίου σε πίεση μικρότερη από την ατμοσφαιρική. Η έννοια του "V." ισχύει για αέριο σε κλειστό ή εκκενωμένο δοχείο, αλλά συχνά εκτείνεται σε αέριο σε ελεύθερη ροή, για παράδειγμα. στο διάστημα. Ο βαθμός του V. καθορίζεται από... ... Φυσική εγκυκλοπαίδεια

I Κενό (από το λατινικό vacuum, κενό) είναι η κατάσταση ενός αερίου σε πιέσεις σημαντικά χαμηλότερες από την ατμοσφαιρική. Η έννοια του V. εφαρμόζεται συνήθως σε ένα αέριο που γεμίζει περιορισμένο όγκο, αλλά συχνά αναφέρεται ως αέριο που βρίσκεται σε ελεύθερο χώρο... ... Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια

ΚΕΝΟ- στην καθημερινή κατανόηση, το κενό, την απουσία πραγματικών σωματιδίων. Στην κβαντομηχανική, η έννοια του φυσικού κενού εισάγεται ως η θεμελιώδης κατάσταση των κβαντικών πεδίων με ελάχιστη ενέργεια και μηδενικές τιμές ορμής, γωνιακής ορμής,... ... Φιλοσοφία της Επιστήμης: Γλωσσάρι Βασικών Όρων

Το κενό (από το λατινικό vacuum void) είναι ένα μέσο που περιέχει αέριο σε πιέσεις σημαντικά χαμηλότερες από την ατμοσφαιρική. Το κενό χαρακτηρίζεται από τη σχέση μεταξύ της ελεύθερης διαδρομής των μορίων αερίου λ και του χαρακτηριστικού μεγέθους της διαδικασίας d. Κάτω από το δ μπορεί να ληφθεί... ... Wikipedia

Στην επιστήμη και την τεχνολογία, ως κενό νοείται μια κατάσταση αερίου του οποίου η πυκνότητα είναι μικρότερη από την πυκνότητα που αντιστοιχεί στην κατάσταση του αέρα στο επίπεδο του εδάφους. Όσο μεγαλύτερη είναι η μείωση της πυκνότητας του αερίου, τόσο καλύτερο είναι το κενό. Το κενό έχει πολλές χρήσιμες ιδιότητες που χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας. Για παράδειγμα, στο κενό η χημική δραστηριότητα του οξυγόνου μειώνεται απότομα κατά την οξείδωση των μετάλλων.

Με άλλα λόγια, διάφορα χημικά μπορούν να διατηρηθούν στο κενό και να αξιοποιηθούν οι συγκεκριμένες ιδιότητές τους. Σε πολύ υψηλούς βαθμούς σπανιότητας, οι επιφάνειες παραμένουν καθαρές (χωρίς προσρόφηση τουλάχιστον μιας μονοστοιβάδας αερίου) για αρκετές ώρες, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μελέτη τέτοιων επιφανειών, καθώς και διάφορα φαινόμενα που σχετίζονται με τα προσροφημένα μόρια αερίου. Ο μικρός αριθμός μορίων του υπολειμματικού αερίου υπό συνθήκες κενού οδηγεί στο γεγονός ότι διάφορα σωματίδια μπορούν να ταξιδέψουν μεγάλες αποστάσεις κάτω από τέτοιες συνθήκες χωρίς συγκρούσεις.

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τα φορτισμένα σωματίδια - ηλεκτρόνια, ιόντα και πρωτόνια, των οποίων οι τροχιές στο κενό μπορούν να ελεγχθούν χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά ή/και μαγνητικά πεδία. Φυσικά φαινόμενα όπως η διάδοση του ήχου, η μεταφορά θερμότητας και μάζας, τα οποία στην ατμοσφαιρική πίεση καθορίζονται από τις διαδικασίες αλληλεπίδρασης των μορίων αερίου, αλλάζουν σημαντικά με τη μείωση της πίεσης σε σημείο που ο ρόλος τέτοιων αλληλεπιδράσεων στον μηχανισμό μεταφοράς γίνεται δευτερεύων.

Αυτές οι επιπτώσεις προφανώς εξαρτώνται από βαθμός κενού. Έτσι, η πυκνότητα του υπολειπόμενου αερίου στον όγκο είναι ένα άμεσο μέτρο του κενού. Ωστόσο, ήταν γνωστό από τα έργα του Boyle ότι η πυκνότητα ενός αερίου είναι ευθέως ανάλογη της πίεσης, επομένως έχει αναπτυχθεί μια γενικά αποδεκτή πρακτική για τον προσδιορισμό του βαθμού κενού από την πίεση του υπολειπόμενου αερίου.

Η σύγχρονη τεχνολογία κενού καθιστά δυνατή τη δημιουργία ενός κενού που χαρακτηρίζεται από πίεση 1015 φορές μικρότερη από την ατμοσφαιρική πίεση. Για ευκολία, ολόκληρο το φάσμα των επιτεύξιμων τιμών κενού χωρίζεται σε διάφορες υποκατηγορίες. Αυτή η διαίρεση φαίνεται σχηματικά στο Σχ. 1.1, όπου η πίεση μετριέται σε Pascals. Αυτό το σχήμα δείχνει επίσης τις κύριες εφαρμογές του κενού ανάλογα με το βαθμό του κενού. Η χρήση του κενού, για παράδειγμα σε πρέσες και μηχανισμούς ανύψωσης, προκαλείται από σημαντικές δυνάμεις που προκύπτουν από τη διαφορά πίεσης και στις δύο πλευρές του εμβόλου και όχι από τυχόν ιδιαιτερότητες του κενού.

Η χρήση των προαναφερθέντων ιδιοτήτων κενού συνεπάγεται την εξασφάλιση κατάλληλου βαθμού κενού, το οποίο, με τη σειρά του, απαιτεί τη χρήση κατάλληλα επιλεγμένου εξοπλισμού συστήματος κενού. Για να σχεδιάσετε ένα σύστημα κενού με βέλτιστη απόδοση, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε όχι μόνο τις παραμέτρους του εξοπλισμού, αλλά και όλους τους παράγοντες που μπορούν να τις επηρεάσουν. Για παράδειγμα, είναι εντελώς ανεπαρκές να γνωρίζουμε ότι η αντλία έχει ταχύτητα άντλησης 10 -1 m 3 *s -1 και επιτρέπει την επίτευξη μέγιστης πίεσης 10 -6 Pa.

Σε κακώς σχεδιασμένα συστήματα κενού, οι παράμετροι του εξοπλισμού μπορεί να είναι σημαντικά χειρότερες (κατά τάξη μεγέθους) σε σύγκριση με τις βέλτιστες. Επομένως, για να επιτευχθεί η βέλτιστη απόδοση του εξοπλισμού, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τις βασικές αρχές λειτουργίας της τεχνολογίας κενού. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για εξαιρετικά υψηλό κενό (κάτω από 10 -6 Pa), όταν ο αριθμός των μορίων αερίου που απορροφώνται από τις επιφάνειες του θαλάμου κενού μπορεί να υπερβεί σημαντικά τον αριθμό των μορίων που υπάρχουν στον όγκο. Αυτό το κεφάλαιο εξετάζει εν συντομία τους βασικούς νόμους και έννοιες που σχετίζονται με την τεχνολογία κενού. Ο αναγνώστης μπορεί να λάβει αναλυτικότερες πληροφορίες3» από το βιβλίο των P. Redhead et al.

Και με τον όρο τεχνολογία εννοούν ένα μέσο στο οποίο το αέριο περιέχεται υπό πίεση μικρότερη από την ατμοσφαιρική. Τι είναι τα σπάνια αέρια, πότε ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά;

Σελίδες ιστορίας

Η ιδέα του κενού υπήρξε αντικείμενο διαμάχης για πολλούς αιώνες. Αρχαίοι Έλληνες και Ρωμαίοι φιλόσοφοι προσπάθησαν να αναλύσουν τα σπάνια αέρια. Ο Δημόκριτος, ο Λουκρήτιος και οι μαθητές τους πίστευαν: αν δεν υπήρχε ελεύθερος χώρος μεταξύ των ατόμων, η κίνησή τους θα ήταν αδύνατη.

Ο Αριστοτέλης και οι οπαδοί του διέψευσαν αυτήν την έννοια· κατά τη γνώμη τους, δεν θα έπρεπε να υπάρχει «κενό» στη φύση. Κατά τον Μεσαίωνα στην Ευρώπη, η ιδέα του «φόβου του κενού» έγινε προτεραιότητα και χρησιμοποιήθηκε για θρησκευτικούς σκοπούς.

Η μηχανική της Αρχαίας Ελλάδας, κατά τη δημιουργία τεχνικών συσκευών, βασιζόταν σε Για παράδειγμα, αντλίες νερού, οι οποίες λειτουργούσαν δημιουργώντας ένα κενό πάνω από το έμβολο, εμφανίστηκαν την εποχή του Αριστοτέλη.

Η αραιωμένη κατάσταση του αερίου, ο αέρας, έγινε η βάση για την κατασκευή αντλιών κενού με έμβολα, οι οποίες πλέον χρησιμοποιούνται ευρέως στην τεχνολογία.

Το πρωτότυπό τους ήταν η περίφημη έμβολη σύριγγα του Ήρωνα της Αλεξάνδρειας, που δημιούργησε ο ίδιος για να βγάζει πύον.

Στα μέσα του δέκατου έβδομου αιώνα, αναπτύχθηκε ο πρώτος θάλαμος κενού και έξι χρόνια αργότερα ο Γερμανός επιστήμονας Otto von Guerick κατάφερε να εφεύρει την πρώτη αντλία κενού.

Αυτός ο κύλινδρος εμβόλου αντλούσε εύκολα αέρα από ένα σφραγισμένο δοχείο και δημιούργησε ένα κενό εκεί. Αυτό κατέστησε δυνατή τη μελέτη των κύριων χαρακτηριστικών του νέου κράτους και την ανάλυση των λειτουργικών του ιδιοτήτων.

Τεχνικό κενό

Στην πράξη, η αραιωμένη κατάσταση αερίου και αέρα ονομάζεται τεχνικό κενό. Σε μεγάλους όγκους είναι αδύνατο να επιτευχθεί μια τέτοια ιδανική κατάσταση, καθώς σε μια ορισμένη θερμοκρασία τα υλικά έχουν μη μηδενική πυκνότητα κορεσμένων ατμών.

Ο λόγος για την αδυναμία λήψης ιδανικού κενού είναι επίσης η μετάδοση αερίων ουσιών από γυάλινα και μεταλλικά τοιχώματα αγγείων.

Είναι πολύ πιθανό να ληφθούν σπάνια αέρια σε μικρές ποσότητες. Ως μέτρο της σπανιότητας, χρησιμοποιείται το μήκος της ανεμπόδιστης διαδρομής των μορίων αερίου που συγκρούονται τυχαία, καθώς και το γραμμικό μέγεθος του χρησιμοποιούμενου σκάφους.

Ένα ίζημα υποπίεσης τοποθετείται μεταξύ της αντλίας υψηλού κενού και του ατμοσφαιρικού αέρα, το οποίο δημιουργεί ένα προκαταρκτικό κενό. Σε περίπτωση επακόλουθης μείωσης της πίεσης στον θάλαμο, παρατηρείται αύξηση στο μήκος διαδρομής των σωματιδίων της αέριας ουσίας.

Σε επίπεδα πίεσης από 10 -9 Pa, δημιουργείται ένα εξαιρετικά υψηλό κενό. Αυτά τα σπάνια αέρια είναι που χρησιμοποιούνται για τη διεξαγωγή πειραμάτων χρησιμοποιώντας σάρωση

Είναι δυνατό να επιτευχθεί μια τέτοια κατάσταση στους πόρους ορισμένων κρυστάλλων ακόμη και σε ατμοσφαιρική πίεση, καθώς η διάμετρος των πόρων είναι πολύ μικρότερη από το μήκος της διαδρομής των ελεύθερων σωματιδίων.

Συσκευές με βάση το κενό

Η αραιωμένη κατάσταση του αερίου χρησιμοποιείται ενεργά σε συσκευές που ονομάζονται αντλίες κενού. Οι δέκτες χρησιμοποιούνται για την απορρόφηση αερίων και την απόκτηση συγκεκριμένου βαθμού κενού. Η τεχνολογία κενού περιλαμβάνει επίσης πολλές συσκευές που είναι απαραίτητες για τον έλεγχο και τη μέτρηση αυτής της κατάστασης, καθώς και για τον έλεγχο αντικειμένων και την εκτέλεση διαφόρων τεχνολογικών διεργασιών. Οι πιο περίπλοκες τεχνικές συσκευές που χρησιμοποιούν σπάνια αέρια είναι οι αντλίες υψηλού κενού. Για παράδειγμα, οι συσκευές διάχυσης λειτουργούν με βάση την κίνηση των μορίων των υπολειμματικών αερίων υπό την επίδραση μιας ροής αερίου εργασίας. Ακόμη και στην περίπτωση τέλειου κενού, υπάρχει αμελητέα θερμική ακτινοβολία όταν επιτευχθεί η τελική θερμοκρασία. Αυτό εξηγεί τις βασικές ιδιότητες των αραιωμένων αερίων, για παράδειγμα, την έναρξη της θερμικής ισορροπίας μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα μεταξύ του σώματος και των τοιχωμάτων του θαλάμου κενού.

Το σπάνιο μονοατομικό αέριο είναι ένας εξαιρετικός θερμομονωτής. Σε αυτό, η μεταφορά της θερμικής ενέργειας πραγματοποιείται μόνο με ακτινοβολία· η θερμική αγωγιμότητα και η μεταφορά δεν παρατηρούνται. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται σε (θερμόζες), που αποτελούνται από δύο δοχεία, μεταξύ των οποίων υπάρχει κενό.

Το κενό έχει επίσης βρει ευρεία εφαρμογή σε ραδιοσωλήνες, για παράδειγμα, μαγνητρόν σωλήνων εικόνας και φούρνους μικροκυμάτων.

Φυσικό κενό

Στην κβαντική φυσική, αυτή η κατάσταση σημαίνει τη βασική (χαμηλότερη) ενεργειακή κατάσταση του κβαντικού πεδίου, η οποία χαρακτηρίζεται από μηδενικές τιμές

Σε αυτή την κατάσταση, ένα μονοατομικό αέριο δεν είναι εντελώς άδειο. Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία, τα εικονικά σωματίδια εμφανίζονται και εξαφανίζονται συστηματικά σε ένα φυσικό κενό, το οποίο προκαλεί διακυμάνσεις μηδενικού πεδίου.

Θεωρητικά, πολλά διαφορετικά κενά μπορούν να υπάρχουν ταυτόχρονα, τα οποία διαφέρουν μεταξύ τους ως προς την ενεργειακή πυκνότητα, καθώς και άλλα φυσικά χαρακτηριστικά. Αυτή η ιδέα έγινε η βάση της θεωρίας του πληθωρισμού της Μεγάλης Έκρηξης.

Ψευδές κενό

Αναφέρεται σε μια κατάσταση πεδίου στην κβαντική θεωρία που δεν είναι η ελάχιστη ενεργειακή κατάσταση. Είναι σταθερό για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Υπάρχει πιθανότητα «σήραγγας» μιας ψευδούς κατάστασης σε πραγματικό κενό όταν επιτευχθούν οι απαιτούμενες τιμές των βασικών φυσικών μεγεθών.

Χώρος

Όταν συζητάμε τι σημαίνει αραιωμένο αέριο, είναι απαραίτητο να σταθούμε στην έννοια του «κοσμικού κενού». Μπορεί να θεωρηθεί κοντά σε ένα φυσικό κενό, αλλά υπάρχει στον διαστρικό χώρο. Οι πλανήτες, οι φυσικοί τους δορυφόροι και πολλά αστέρια έχουν ορισμένες βαρυτικές δυνάμεις που κρατούν την ατμόσφαιρά τους σε μια συγκεκριμένη απόσταση. Καθώς απομακρύνεστε από την επιφάνεια ενός αστρικού αντικειμένου, η πυκνότητα του αραιωμένου αερίου αλλάζει.

Για παράδειγμα, υπάρχει η γραμμή Κάρμαν, η οποία θεωρείται κοινός ορισμός με το εξωτερικό διάστημα του πλανητικού ορίου. Πίσω από αυτό, η πίεση του ισοτροπικού αερίου μειώνεται απότομα σε σύγκριση με την ηλιακή ακτινοβολία και τη δυναμική πίεση του ηλιακού ανέμου, επομένως είναι δύσκολο να ερμηνευθεί η πίεση του αραιωμένου αερίου.

Υπάρχουν πολλά φωτόνια και λείψανα νετρίνα στο διάστημα που είναι δύσκολο να ανιχνευθούν.

Χαρακτηριστικά μέτρησης

Ο βαθμός κενού συνήθως καθορίζεται από την ποσότητα της ουσίας που παραμένει στο σύστημα. Το κύριο χαρακτηριστικό της μέτρησης αυτής της κατάστασης είναι η απόλυτη πίεση· επιπλέον, λαμβάνεται υπόψη η χημική σύσταση του αερίου και η θερμοκρασία του.

Μια σημαντική παράμετρος για το κενό είναι η μέση απόσταση διαδρομής των αερίων που παραμένουν στο σύστημα. Υπάρχει μια διαίρεση του κενού σε ορισμένες περιοχές σύμφωνα με την τεχνολογία που είναι απαραίτητη για τις μετρήσεις: ψευδής, τεχνική, φυσική.

Σχηματισμός υπό κενό

Πρόκειται για την παραγωγή προϊόντων από σύγχρονα θερμοπλαστικά υλικά σε θερμή μορφή με χρήση χαμηλής πίεσης αέρα ή κενού.

Η διαμόρφωση κενού θεωρείται μέθοδος σχεδίασης, ως αποτέλεσμα της οποίας το πλαστικό φύλλο που βρίσκεται πάνω από τη μήτρα θερμαίνεται σε μια συγκεκριμένη τιμή θερμοκρασίας. Στη συνέχεια, το φύλλο επαναλαμβάνει το σχήμα της μήτρας, αυτό εξηγείται από τη δημιουργία κενού μεταξύ αυτού και του πλαστικού.

Συσκευές ηλεκτρικού κενού

Είναι συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για να δημιουργούν, να ενισχύουν και να μετατρέπουν ηλεκτρομαγνητική ενέργεια. Σε μια τέτοια συσκευή, ο αέρας αφαιρείται από τον χώρο εργασίας και χρησιμοποιείται ένα αδιαπέραστο κέλυφος για την προστασία του από το περιβάλλον. Παραδείγματα τέτοιων συσκευών είναι οι ηλεκτρονικές συσκευές κενού, όπου τα ηλεκτρόνια απελευθερώνονται σε κενό. Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως μπορούν επίσης να θεωρηθούν ηλεκτρικές συσκευές κενού.

Αέρια σε χαμηλές πιέσεις

Ένα αέριο ονομάζεται σπάνιο αν η πυκνότητά του είναι ασήμαντη και το μήκος διαδρομής των μορίων είναι συγκρίσιμο με το μέγεθος του δοχείου στο οποίο βρίσκεται το αέριο. Σε μια τέτοια κατάσταση, παρατηρείται μείωση του αριθμού των ηλεκτρονίων αναλογικά με την πυκνότητα του αερίου.

Στην περίπτωση ενός αερίου υψηλής σπανίωσης, πρακτικά δεν υπάρχει εσωτερική τριβή. Αντίθετα, εμφανίζεται εξωτερική τριβή του κινούμενου αερίου στα τοιχώματα, η οποία εξηγείται από τη μεταβολή του μεγέθους της ορμής των μορίων όταν συγκρούονται με το δοχείο. Σε μια τέτοια κατάσταση, υπάρχει μια άμεση αναλογία μεταξύ της ταχύτητας κίνησης των σωματιδίων και της πυκνότητας του αερίου.

Στην περίπτωση χαμηλού κενού, παρατηρούνται συχνές συγκρούσεις μεταξύ σωματιδίων αερίου σε πλήρη όγκο, οι οποίες συνοδεύονται από σταθερή ανταλλαγή θερμικής ενέργειας. Αυτό εξηγεί το φαινόμενο μεταφοράς (διάχυση, θερμική αγωγιμότητα) και χρησιμοποιείται ενεργά στη σύγχρονη τεχνολογία.

Λήψη σπάνιας αερίων

Η επιστημονική μελέτη και ανάπτυξη των οργάνων κενού ξεκίνησε στα μέσα του δέκατου έβδομου αιώνα. Το 1643, ο Ιταλός Torricelli κατάφερε να προσδιορίσει την τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης και μετά την εφεύρεση του O. Guericke μια μηχανική αντλία εμβόλου με ειδική σφράγιση νερού, προέκυψε μια πραγματική ευκαιρία να διεξαχθούν πολυάριθμες μελέτες για τα χαρακτηριστικά του αραιωμένου αερίου. Παράλληλα, διερευνήθηκαν οι δυνατότητες επίδρασης του κενού στα έμβια όντα. Πειράματα που πραγματοποιήθηκαν υπό συνθήκες κενού με ηλεκτρική εκκένωση συνέβαλαν στην ανακάλυψη του αρνητικού ηλεκτρονίου, ακτινοβολίας ακτίνων Χ.

Χάρη στη θερμομονωτική ικανότητα του κενού, κατέστη δυνατή η εξήγηση μεθόδων μεταφοράς θερμότητας και η χρήση θεωρητικών πληροφοριών για την ανάπτυξη της σύγχρονης κρυογονικής τεχνολογίας.

Εφαρμογή κενού

Το 1873, εφευρέθηκε η πρώτη ηλεκτρική συσκευή κενού. Ήταν ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως που δημιουργήθηκε από τον Ρώσο φυσικό Lodygin. Ήταν από τότε που επεκτάθηκε η πρακτική χρήση της τεχνολογίας κενού, εμφανίστηκαν νέες μέθοδοι για την απόκτηση και τη μελέτη αυτής της κατάστασης.

Σε σύντομο χρονικό διάστημα, δημιουργήθηκαν διάφοροι τύποι αντλιών κενού:

περιστροφικός;
κρυοπροσρόφηση;
μοριακός;
διάχυση.

Στις αρχές του εικοστού αιώνα, ο ακαδημαϊκός Lebedev κατάφερε να βελτιώσει τα επιστημονικά θεμέλια της βιομηχανίας κενού. Μέχρι τα μέσα του περασμένου αιώνα, οι επιστήμονες δεν παραδέχονταν την πιθανότητα να αποκτήσουν πίεση μικρότερη από 10-6 Pa.

Επί του παρόντος, δημιουργούνται ως ολομέταλλα για την αποφυγή διαρροής. Οι κρυογονικές αντλίες κενού χρησιμοποιούνται όχι μόνο σε ερευνητικά εργαστήρια, αλλά και σε διάφορες βιομηχανίες.

Για παράδειγμα, μετά την ανάπτυξη ειδικών μέσων άντλησης που δεν μολύνουν το αντικείμενο που χρησιμοποιείται, έχουν προκύψει νέες προοπτικές για τη χρήση της τεχνολογίας κενού. Στη χημεία, τέτοια συστήματα χρησιμοποιούνται ενεργά για την ποιοτική και ποσοτική ανάλυση των ιδιοτήτων του διαχωρισμού ενός μείγματος σε συστατικά και την ανάλυση του ρυθμού εμφάνισης διαφόρων διεργασιών.