真空はカラじゃない？

質問

真空は空じゃないって聞いたんですが本当ですか？
詳しく教えてください

回答No.1

tinnen · ベストアンサー

完全な真空は、今の科学力では作れないので、
そういう話になったんじゃないでしょうか。
理論的には、真空は名の通り、全くの空の状態を指します。

回答No.8

noname#160321

多少余分な話しをします。
１.「完全な真空でも全く物質がない訳ではない」
これは真空の揺らぎによる対生成、例えば電子と陽電子が出来ては消える、ファインマン先生お得意の処ですが、そう頻繁に起こる訳ではありません。特に光(エネルギー)が無いところでの確率は低いです。
２.ビッグバン宇宙は必ずしも決定的な理論ではなくまだ「定常宇宙」の可能性もある。
一秒間に１m^3に1個の水素原子が生まれる程度だとかなり観察が難しいが、その程度の無から有の創造があると定常宇宙になる。
３.ビッグバンが本当だとして「偽の真空」から生まれるビッグバンは終わっていない…と言うか終わりがない。
マイタケやヒラタケのように一部取り出して見るとキノコっぽい形に出来るが、他の部分はまた別のキノコの形をこれからとりうる可能性がある。一度キノコの形になっちゃうと、他のキノコの先は観測できない。(一種のパラレルワールド）
m(_ _)m

回答No.7

htms42

文脈にもよります。
スケールにもよります。
実現可能というのはスケールが前提になっています。
巨視的な意味での真空と物質が存在する場としても真空とをごっちゃにするとよくないです。
「宇宙は真空でない」という表現もスケールの混乱があります。

原子、分子がいくつか残っているからまだ完全な真空でないという表現はマクロに見たものです。原子は連続体ではありませんから原子と原子の間には空間があります。その空間が真空です。物質は存在しません。物質が存在するための空間です。高等学校レベルでも使い分けています。気体分子の存在している場としての真空が前提になければ気体を考えることが出来なくなります。何もない空間（＝真空）の中を分子が運動しているというモデルで気体を考えていくのですから。平均自由行程という量は分子が何もない空間を運動して次の分子にぶつかるまでに運動する距離です。
分子と分子の間の空間が広いということがマクロに見た場合の真空度が高いということになります。
真空は「ある」とか「ない」とか言う時には必ず前提になっています。
物質と反物質の対生成の例でも「出来た」、「消えた」という言葉が可能であるためには何もない空間が前提になります。
少なくとも「物質的な存在」に関する限り、真空は何もない空間です。
原子と原子の間の空間です。原子核と電子の間の空間も真空です。
何もない空間に陽子と電子をおいて、力を考えて波動関数を考えていくわけです。

粒子的な物質観と真空の存在はワンセットです。

物質はなくてもエネルギーは常に存在するという意味で言っておられるのでしたら空っぽの真空は存在しないと言うことが出来るかもしれません。でも普通の量子力学では前提にしていませんね。相対論的量子論ということになりそうです。質量とエネルギーの移り変わりは相対論での話ですから。

回答No.6

markx01

相対性理論の定義で、超簡単に説明します。
真空には真空のエネルギー（ダークエネルギー）
と呼ばれる存在があります。
宇宙論でいう宇宙の７０％を支配しているであろう存在です。
（我々のいる平坦な宇宙に必要な臨界質量密度の物質量５％・
　ダークマター２５％・真空のエネルギー７０％）

ある密閉された箱の中に横から棒で支えた鉄球を入れます。
鉄球の位置は中央よりやや高い位置に固定します。
箱の中を真空にした場合、鉄球はわずかですが上に動きます。
これは鉄球が高い位置にある為、下の真空のエネルギー発生率が
上の狭い空間の発生率を上回り鉄球を押し上げるのです。
これは実験で実際に行われた結果です。

重力に反発し宇宙を膨張させている真空のエネルギーは
言うまでもなく、真空でしか存在しない計り知れない
膨大な可能性を秘めた重要な存在なのです。

新しい宇宙を発生させるキッカケを作るのも
真空のエネルギーの「しわざ」と考えられています。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%80%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%82%A8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC

回答No.5

BookerL

＞真空は空じゃないって聞いたんですが

というのがどういう文脈だったかによるのですが、

「現在の技術では、完全な真空＝空間にどんな物質も存在しない状態は作れない」

という意味なら、すでに他の方の回答があります。

　それとは別に、「通常の物質の存在しない空間でも、ほんとに何もないとはいえない」という話があります。量子力学で「不確定性原理」というものがあり、それによると通常の物質のない空間でも、エネルギーの揺らぎがあって、ごく短時間の間に粒子とその反粒子が生成し消滅する、ということが絶え間なく起こっていることになります。
　この意味で「真空とは何も存在しない状態ではない」ということがよくいわれます。

参考URL：

http://www.wdic.org/w/SCI/真空,http://ima-ikiteiruhushigi.cocolog-nifty.com/nature/2005/01/post_2.html

回答No.4

yomooo

真空の定義については過去に様々な提案がありましたが、「大気圧よりも圧力が低い状態」が現在の科学的な定義だと思います。
この場合、到達圧力によって異なりますが、どんなに高性能な真空ポンプを使っても、まだまだたくさんの気体分子が残っている状態です。

manydopeさんのご質問は、「完全に何もない状態（絶対真空）」についてのものだと思いますが、現在の技術では絶対真空状態を実現できないから、「真空は空じゃない」という話になったのだと思います。

今後技術が進歩して絶対真空状態が実現できたなら、文字通り「真空は空」ってことになると思います。

回答No.3

Mandheling

完全な真空は作れない。いわゆる真空（真空ポンプ、トリチェリの真空、宇宙空間などで使われる真空）と呼ばれるものは実は真空ではない。
と言う意味で言ったのなら、ほかの回答者さんと同じです。

また、量子力学的言わせると、真空状態でも粒子と反粒子が常に生成消滅をしている（らしい）ので、
完全な真空でもカラの状態はありえない。と言いたかったのかもしれません。
そんなの巨視的にみると何も無い状態と一緒なのになと私は思うのですが、量子力学的には重要なのでしょう。

回答No.2

丸井 ふたば（@baieru）

真空とは確かに原子すら存在してはいけないのです。
しかし真空と言われている宇宙でさえ原子がちょこちょこと漂っています。ですから真空といっても中には原子が漂ってるから実は厳密な真空ではないんだよと言いたかったのではないでしょうか。
この世で真空だと考えられるのは宇宙の一番外側より外側の未知の世界だけですね。これだってただの専門家の仮説ですが・・・。