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真空如何產生物質

發布時間:2022-08-09 14:26:16

A. 真空是怎麼產生的

宇宙不是在真空中產生的。真空是指沒有任何物質和能量交換的空間(存在空間維度),宇宙誕生之前是沒有空間和時間維度的,所以說宇宙是在真空中產生的是不恰當的。

真空只是一個理想的狀態(無法實際達到),事實上在微觀尺度,由於量子漲落,真空中可以激發出粒子-反粒子對,迅速湮滅(自能過程)。
真空有一定的本底能量(從Casimer效應可以說明),但真空是否能衰變或躍遷還沒有定論

完全的真空不是實際存在的,是一個理想的狀態
在我們這個宇宙,普朗克尺度以上的真空可以認為是三個空間維和一個時間維

B. 物質是如何從真空中「無中生有」的

物質最早是作為哲學概念提出的,與其相對應的是虛無。作為物理概念,物質又與空間相對應。前者為物理對象,後者則為物理背景。


所以,物質與空間都是我們宇宙的構成要素,只是作為物理對象的物質是顯性的,可以為我們所察覺;反之,作為物理背景的空間是隱性的,我們無法藉助於感覺器官直接感受到空間的存在。

對於空間的感受,是通過物質的異常行為而間接地感受到的。因為,在超出宏觀范圍之後,物質的行為變得異常詭異,必須藉助於空間的存在,才能夠獲得適當的說明。

所以,就現實世界而言,不存在絕對的無(無只是一個哲學的概念)。所謂無中生有,只是由隱性的空間轉變為顯性的物質。兩者在本質上是相同的,差別只在於存在形式的不同。

由於普朗克常數h的存在,由於任何微觀粒子都具有波動性,說明在我們的宇宙中存在著不可再分的最小粒子——量子,即我們的宇宙是由量子構成的:

離散的基態量子構成空間,受到激發的量子成為光子,由高能量子組成的封閉體系就是物質。

於是,物質(有)與空間(無)的共同本質在於兩者都是由量子構成的,它們的區別則在於前者是封閉的,後者是開放的。因此,無中生有,就是由離散的量子凝聚成量子的封閉體系。

在宇宙膨脹之初,宇宙膨脹的速度遠大於其內部傳播能量的速度(光速)。於是,宇宙內部的平衡無法藉助於自身的交流來實現。因而,只能將局部高能的量子屏蔽起來,形成量子的封閉體系,以此來緩解宇宙內部的不平衡。

這就是所謂的無中生有的物理機制,物質只是宇宙在其膨脹過程中的副產品,是能量緩釋器。

當宇宙的演化越過臨界點,即宇宙膨脹的速度小於其內部傳播的速度時,宇宙內部的平衡就不再需要屏蔽高能量子了。於是,在宇宙的內部,不僅終止了無中生有的過程,而且開啟了由有變無的進程。這就是為什麼我們現在看到的各種物理現象,大都是質量轉化為能量的原因。

總之,無中生有的本質,是量子由離散的隱性轉變為封閉的顯性過程,是早期宇宙劇烈的膨脹所泛起的漣漪。

C. 在絕對的真空狀態下會產生何種物質

在絕對的真空狀況下。
那就實說。沒有空氣。沒有空氣中的雜物和水汽。
那麼。就不會產生任何物質。也不會有化學分子和原子。而且。這時是失重的狀態。

D. 物質到底是如何從真空中「無中生有」的呢

物質是在宇宙大爆炸之後的一段過程中產生的。

宇宙大爆炸之後不僅使物質誕生在宇宙之中,也使物質的形態發生了些許改變。甚至可以說是所有物質共同的祖先也毫不誇張,那麼宇宙大爆炸到底是一場怎麼樣的事件?為什麼這場大爆炸具有如此強大的威力,大到產生了大量的物質。通過上述事實和例子我們對“奇點”這個概念有了一個初步的了解,也對宇宙誕生前後的歷史以及“物質到底是如何從真空中“無中生有”的”問題有了初步的理解,我們不能止步於此,也要對其他未知的問題進行探究,已知的問題進行深入思考和反思。

E. 真空到底是由什麼組成有氣體么

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 10135N/m2,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,但什麼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,當能量達到波谷,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准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1/1011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。

正負電子對撞機
正負電子對撞機的作用絕不僅僅是一對正負電子相撞產生光子和能量那麼簡單,一對光子也可以相撞產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,可以產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。

F. 怎樣無中生有,從真空中得到物質求答案

這就是那個「憑空」被造出來的東東。有這么一個新理論:即使是真空,在一定的條件下,也可以製造出一些微粒哦,像是上面圖中的這個,在脈沖星周圍找到的那些微粒。常言道,沒有付出就沒有回報,但是密歇根大學的一小撮科學家卻持不同意見。他們說,理論上來講,在正確的條件下,可以用真空來創造出某些微粒。你只需要超高強度的激光,一個粒子加速器,以及對「什麼是『無』」要有一個開放的心態(暗示:其實,那還是有點東西的~)。理解他們思路的第一步就是要改變你看待真空的角度。「真空」並不指「虛無」,它是連接「物質」與「反物質」或是「粒子」與「反粒子」的一個平衡點。這些粒子有著巨大的密度,但是我們並不能觀察到它們,這是因為它們的可觀察的特性彼此相消了。研究者們稱其已經發現了一系列等式,這些等式表明高能量激光脈沖可將真空的「虛無」狀態打破,將其分為對應的粒子和反粒子,並且引發連鎖反應,真真切切地能夠得到額外的「物質-反物質」對。但是怎麼做呢?當物質與反物質互相將對方幹掉時,γ光子就產生了,這時,這些高能量的光子會產生額外的電子和正電子(正電子就是電子的反物質)。但只到這一步,還沒有到見證奇跡的時刻。在高強度的激光下,這些由正反物質對消產生的粒子會成為另外三種粒子外加一些光子的組合體。到這步,大概你就會在物理上陷入困境了,但是本質上看來是這樣:我們可以從虛空中創造電子,而且這些電子可以被誘發而成為一些其他粒子,這么來說,我們得到了比開始時多的粒子(開始時那可是真空啊)。研究者們認為,這一現象在自然界中發生在脈沖星和中子星周圍。嗯,這就是「無中生有」了。

G. 真正的真空不存在嗎為什麼真空可以憑空產生粒子又湮滅掉宇宙真奇怪

宇宙中不存在完全真空的區域 。首先要區分完全真空和高度真空。例如我們平時說的真空管其實只是高度真空,其中的介質密度非常小,但絕不是零。
科學意義上的"真空"是指在一個空間內沒有任何物質,沒有原子離子電子暗物質等."真空中的光速"的"真空"就是這第一種含義. 生活和實驗中的"真空"是指在一個空間內物質密度很小."真空管"里的"真空"就是這二種含義. 為了區分這兩種情況,可以把第一種含義稱為完全真空,把第二種含義稱為高度真空. 物理學上討論中的真空一般指完全真空,實驗室里所謂的真空一般指高度真空. 討論光速時通常是指(完全)真空中的光速c,可是宇宙中存在完全真空的區域嗎?到目前為止的答案是沒有。為什麼?因為地球圍繞太陽轉動時其實是在太陽風中運動,而太陽風是物質風。所以正如飛機不是在完全真空飛行,地球也不是在完全真空中圍繞太陽轉動。 那麼,太陽系圍繞銀河系中心轉動時是否在完全真空中運動呢?也不是,在銀河系外圍有銀暈和銀冕。在銀暈和銀冕內側,也存在大量的物質。所以太陽系圍繞銀河系中心轉動時其實並不在完全真空中運動。 銀河系外也存在大量的物質,到目前為止還沒有發現絕對真空的區域。所以,可以說,宇宙中不存在完全真空的區域。如果說宇宙外存在完全真空的區域,那我們何以去證實呢?沒有光源存在的宇宙外空間不是我們能夠觀察的世界。 所以,在我們所能夠觀察的物理世界和天文宇宙中,總是存在介質,光總是在介質中傳播。那麼,光速這個概念在物理實驗和天文觀察中,其實是指高度真空中的光速。我們現在測量確定的真空中的光速c其實只是高度真空中的光速V=c/n,是對完全真空中的光速c的近似,不論n多接近1,它都不等於1。
為此,客觀運動理論提出了介質體的概念。宇宙中一切光源都是在介質體中運動,而不是在(完全)真空中運動,一切光源的運動速度都可以在和介質的比較中確定或者說是相對介質的速度。接收者(包括作為觀察者的人和作為光照物的物)也都是在介質體中運動,而不是在(完全)真空中運動,一切接收者的運動速度都可以在和介質的比較中確定或者說是相對介質的速度。 那麼可以把光源的運動速度和接收者的運動速度合成為一個變數即相對運動速度嗎?在接收者對收到的信號進行分析時,回答是不可以。這和聲源和接收者的運動速度不能被合成為一個變數即相對運動速度類似。如果您想了解這一點,請閱讀程守洙主編的《普通物理學》或其他任何對聲波的多普勒效應進行分析的物理書。
客觀運動理論進一步提出了子介質體和母介質體的概念,提出子介質體內的接收者對子介質體內的波源進行觀測時不需要考慮也不可能測量到子介質體在母介質體的速度的觀點,並把這一點歸結為介質體的內部獨立性。
如果您能讀到這里還能理解和接受這里的觀點,請去圖書館閱讀《波源和接收者在介質體內的客觀運動理論》(《光譜實驗室》,2009年第三期)或者如果您對上面的論述有不同的看法,請提出您的意見。但同時也請您不要說和主題無關的題外話,因為這會影響討論交流的效果。

H. 請問宇宙中真空是怎麼形成的

真空是指不存在任何物質,連氣體也不存在。絕對真空是不存在的,即使在太空中,也會存在極少的氣體。宇宙剛形成時,氫、氦等氣體都形成了天體,所以就會有真空。

I. 真空由什麼組成

真空環境中實地檢測一下……,從「低壓」真空到產生基本粒子的真空 
通常,我們說宇宙空間是沒有空氣的真空.真空一詞,字面意思就是「完全空」,「空無一物」,什麼都沒有.但是,實地檢測一下太空梭軌道附近的空間,卻發現那裡仍然存在著稀薄的空氣.即使是真空包裝袋和暖水瓶瓶膽夾層裡面,也不是什麼都沒有.我們無論採用什麼辦法,都無法使我們所說的真空真的是「沒有一點空氣」.我們所說的真空,不過是「空氣極其稀薄的空間」罷了.
於是,我們就要懂得「空氣稀薄」是什麼意思.我們知道,空氣主要由氧分子和氮分子組成,而且這些分子總是在不停地飛來飛去.譬如說,通常處在一個標准大氣壓下的空氣,其中每立方厘米包含有1019個分子.也就是說,在一粒骰子大小的空間中就有1萬億的1000萬倍那樣多數不清的分子在其中飛來飛去.空氣中分子的數量如此巨大,如果用所包含的分子數來表示空氣是濃密還是稀薄,顯然很不方便.通常,我們就用氣壓來表示空氣的稀密程度.
下面,我們來看什麼是一個密閉容器里的氣壓.容器里飛來飛去的氣體分子一直在頻繁地撞擊容器壁,其趨勢是向外推擠容器壁.單個分子碰在器壁上產生的力自然是微不足道的,然而同時碰在器壁上的分子數目非常巨大,合起來就是很大的力,這種推力就是氣壓.氣壓的性質是,當溫度和體積不變時,容器中的空氣越稀薄,也就是說容器中氣體分子的數越少,氣壓越低.在自然環境中,海拔越高的地方,氣壓越低.也就是說,越往高空去,便越接近「完全空」的真空.
這樣就產生一個問題:氣壓要下降到什麼程度,我們才可以說那就是真空?按照工業標準的規定,真空絕不是「完全空」,而是一種「低於一個標准大氣壓的氣體充滿空間的狀態」.由此可知,工業領域所說的真空,與我們平時想像中的「完全空」的真空相差十萬八千里.
不僅如此,還存在著意義不同的另一種「真空」,那就是非常非常小的基本粒子世界的真空.基本粒子世界的真空,簡直超出了我們的想像.對此,我們將留待本文後半部分再作詳細介紹.這里,我們先回顧一下人類探索真空的歷史.

J. 真空由什麼組成

光子,等粒子存在於真空中,當然還有電磁波,再者就是引力場電磁場等場(需要注意的是場也是物質!)真空是一種環境狀態,真空不是物質,所以不存在運動狀態。運動狀態指的是相對靜止,或相對某個參考系做某一種運動,跟真空是八竿子打不到一塊來的。

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