物理學(xué)上的“真空"是指沒有或者不計氣體分子和原子存在的物理空間,僅存在各種能量粒子的場空間;另一種是應(yīng)用物理與技術(shù)所討論的“真空"-低于一個大氣壓力的稀薄氣體的空間狀態(tài)?!罢婵?一次來自于拉丁語“Vacuum",意為“空虛"。真空分為自然真空和人造真空。
地球上存在著自然狀態(tài)的真空。包圍地球的大氣層,受地心引力(空氣分子重力)的作用,離地面越高,空氣越稀薄。衡量氣體稀密程度的物理量為壓力,氣體分子處于無規(guī)則熱運動之中,與物體碰撞時會產(chǎn)生壓力。氣體分子密度越大,氣體壓力也越大,在海平面上,大氣產(chǎn)生的壓力為101325Pa,約100kPa,工程中稱為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。而珠峰頂處的氣壓為32kPa,僅為海平面壓力的三分之一左右。
大氣壓力隨著離地面高度的遞增而降低,基本按指數(shù)規(guī)律下降。18km高空,大氣壓力降到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的十分之一,96km高空,只有百萬分之一。地球大氣層意外的宇宙真空,成為“空間真空",它是典型的“自然真空"。
人通過胸腔和腹腔之間的隔膜收縮和放松使肺進(jìn)行呼吸,吸氣時胸腔壓力接近大氣壓力,呼氣時降到半個大氣壓力以下,即人為的真空狀態(tài)。進(jìn)一步,人們運用科技手段,發(fā)明了各種真空泵去抽掉密閉容器中的氣體,以獲得“人為真空",逐漸形成了“真空科學(xué)與技術(shù)"這個學(xué)科。但是,即使使用現(xiàn)代排氣方法獲得的zui低壓力,也只能達(dá)到10-12~10-13Pa。還遠(yuǎn)未達(dá)到真空。