O vácuo existe? Você consegue defini-lo?

Answer 1

Na Física, o vácuo é a ausência de matéria (moléculas, átomos...) em um volume de espaço. Um vácuo parcial é expresso em unidades de pressão. No sistema de medidas SI, a unidade para a pressão chama-se Pascal (Pa). A pressão também pode ser expressa como uma percentagem da pressão atmosférica usando o bar ou a escala barométrica.

Graus do vácuo
pressão atmosférica = 760 torr ou 100 kPa
aspirador = cerca de 300 torr ou 40 kPa
bomba de vácuo mecânica = cerca de 10 millitorr ou 1.3 Pa
próximo do espaço = cerca de 10-6 torr ou 130 μPa
pressão na Lua = cerca de 10-8 torr ou 1.3 μPa
Câmara de vácuo cryopump MBE (molecular beam epitaxy) = 10-9 - 10-11 torr
espaço interestelar = cerca de 10-10 torr ou 13 nPa

Criando um vácuo
Ao criar-se um vácuo parcial, a matéria no volume sendo evacuada flui diferentemente sob pressões diferentes, numa forma baseada nas leis da dinâmica de fluidos. Inicialmente, uma bomba de vácuo pode ser usada para remover o material. Como as moléculas interagem entre si, elas empurram as suas vizinhas naquilo que se designa por fluxo viscoso. Quando a distância entre as moléculas aumenta, as moléculas interagem com as paredes da câmara mais frequentemente do que outras moléculas e a extracção por compressão já não é efectiva. Nesta altura, o sistema entrou num estado chamado de vazão molecular, onde a velocidade de cada molécula é aproximadamente aleatória. Métodos para remover o gás permanecente incluem os seguintes:

Converter as moléculas de gás ao seu estado sólido congelando-as, chamado criogénico ou cryotrap
Convertendo-as ao estado sólido ao combiná-las electricamente com outros materiais, chamado de compressão iónica (em inglês: ion pump/ion pumping)
Uso de outra bomba especializada. Exemplos são a bomba turbomolecular ou bomba de difusão.
A pressões extremamente baixas, a saída do gás (outgassing) do vazilhame em vácuo ocorre ao longo de algum tempo. Mesmo se um alto vácuo é gerado num contentor hermeticamente selado, não há garantia de que uma adequadamente baixa pressão irá continuar, a não ser que se assegure que haja uma saída (outgassing). Esta (outgassing) é geralmente pior a temperaturas maiores. Mesmo materiais que não são naivamente considerados absorventes irão largar (outgas). O vapor de água é um componente (outgas) primário, mesmo em vazilhames de metal duro (tais como aço inoxidável ou titânio).

A saída do gás (outgassing) pode ser reduzida pela dissecação anteriormente à compressão do vácuo. Vazilhames marcados (lined) com um material altamente gás-permeável tal como o paládio (que é uma esponja de hidrogénio de alta capacidade) criam especiais problemas de saída do gás.

O vácuo quantum-mecânico
A Física quântica revela que mesmo um vácuo ideal, com uma pressão medida de zero torr, não está verdadeiramente vazio. Uma razão para isto é que as paredes da câmara de vácuo emitem luz sob a forma de radiação de corpo preto (black-body radiation): luz visível se elas estiverem a uma temperatura de milhares de graus, luz infra-vermelha se elas estiverem mais frias. Esta sopa de fotões estará em Equilíbrio Termodinâmico com as paredes e consequentemente pode-se dizer que o vácuo tem uma determinada temperatura. Mais fundamentalmente, na Mecânica Quântica há flutuações no vácuo. Isto poderá ser responsável pelo valor observado da constante cosmológica

Answer 2

Dois comentários:

1) A resposta do Lui M não é correta. Como a gravidade é considerara como sendo a ação da curvatura do espço-tempo E universo em sí não é plano (é curvo) então não existe lugar no univarso sem gravidade! Portanto vácuo não é isso.

2)A resposta da grazia brasiliana é a mais correta fisicamente.

Apenas colocando a resposta dela com os pés no chão:

Não existe vácuo como imaginamos normalmente. Imaginamos vácuo como ausência de matéria, mas isso não é possível. Mesmo onde não haja massa de maneira efetiva, existe matéria. O vácuo é na verdade a coisa mais "cheia" que existe (sendo bem pedante). Existem infinitas partículas, de todos os tipos, habitando no vácuo (chamadas de "flutuações quânticas do vácuo"). Podemos interagir com elas em alguns casos, como no efeito Casimir, onde duas placas metálicas descarredagas, se atraem devido à "polarização do vácuo" (cargas elétricas positivas e negativas que havitam "virtualmente" no vácuo).

Mas, apesar das evidências de que o vácuo não é vazio (como o feito Casimir), a explicação definitiva para este fato ainda está em aberto. A explicação acima e a da grazia brasiliana é baseada na "teoria quântica de campos" e na "mecânica quântica". Já existem métodos diferentes da teoria de campos que estão sendo explorados e que, talvez, tragam nova luz sobre a natureza do vácuo.

Para saber mais:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Casimir

Answer 3

Eu entendo o Vácuo como o espaço cujo parece não existir nada por ele acompanhar uma força maior, ou seja o vácuo que vocês ouvem falar fora do planeta terra é a camada gravitacional, da galaxia. Motivo pela qual os cientistas julgam ser expansão do espaço.

Answer 4

Como temos mundos macroscópicos e microscópicos, nos convém usar teorias distintas para interpretar o vácuo. Ou seja, devemos usar ora a Mecânica Clássica ora a Mecânica Quântica.

A definição de vácuo clássico, é a ausência absoluta de qualquer ente físico (sejam partículas ou campos). O que nos é bastante lógico, pois vácuo é onde não tem nada!

Quanticamente isto muda de figura. Mesmo que você diga que em determinada região não há partículas nem campos, podemos ter flutuações destes campos ou criação de pares de partículas virtuais (partícula e antipartícula). Pois, quando se mede algo em mecânica quântica, mede-se o seu valor médio, que para, por exemplo, o valor médio do vácuo do campo eletromagnético dando um valor nulo, o princípio de incerteza nos diz que ele pode flutuar em torno do seu valor médio. Esta flutuação quando o sistema está no espaço livre não tem significado físico algum, pois o que medimos não é a energia, e sim, diferenças de energia. Por exemplo, a energia cinética depende da velocidade, mas a diferença de energia cinética é o trabalho físico que não depende do referencial. Entretanto, quando o sistema está submetido a condições de contorno, por exemplo, duas placas paralelas, eletricamente neutras e de massa desprezível no vácuo. Este confinamento faz com que o vácuo do campo eletromagnético oscile somente com algumas freqüências características entre as placas. É como se tivéssemos uma corda presa em suas extremidades, a corda só pode vibrar com algumas freqüências. Este confinamento do campo faz aparecer uma força atrativa entre as placas. Tal força é chamada de FORÇA DE CASIMIR. Este fenômeno é largamente estudado e é aplicado por exemplo para tentar explicar o confinamento dos quarks (partícula elementar que compõe os nêutrons e prótons), pois os mesmos nunca foram observados separadamente por maior que fossem as energias.

Portanto, como a Mecânica Quântica contém a Mecânica Clássica no limite de grandes comprimentos de onda, podemos dizer que O VÁCUO É UM LUGAR REPLETO DE ENTES FÍSICOS, mesmo que classicamente sejam desprezíveis frente a objetos macroscópicos!

Answer 5

O vácuo é, de fato, precisamente o estado de menor energia do sistema fundamental de muitos campos.
o vácuo não é uma substância, mas um estado. Já que as partículas são quanta de excitação, e já que o vácuo é o estado no qual nenhum dos campos está excitado, o vácuo é também o estado no qual não há nenhum quanta de excitação, o estado sem partículas.A teoria quântica de campos nos ensinou que o vácuo não é um tranqüilo estado do nada, mas um estado quântico com flutuações e conseqüências físicas. Talvez o universo, ele mesmo, tenha surgido de uma flutuação quântica.

Logo, com relação à sua pergunta, o vácuo existe mas como um estado.

Answer 6

De maneira clássica, Vácuo existe e pode ser obtido, partindo do princípio de que este ESTADO na verdade corresponde à ausência de matéria, átomos.
Porém posso te apresentar uma nova visão sobre a composição do universo e uma nova abordagem do que seria vácuo: Um ramo da Física que estuda a vida do universo (estrelas, galáxias, buracos negros, expansão do espaço e BIG-BANG) é a Física Teórica.
Dentre várias descobertas, afirma que o universo é formado por matéria comum (formada por átomos, na verdade por quarks), por energia comum (radiação eletromagnética-fótons, e as partículas que geram as forças nuclear Forte e Fraca, além do gráviton da Gravidade), mas grande parte do universo, mais de 70%, é formada por um tipo de matéria e energia bizarras, chamadas de matéria escura (lembrando o mistério e a cor do fundo do universo). Essa matéria não é formada por átomos ou quarks, mas possui massa que inclusive é muito maior que a massa de todos os objetos que você e todo mundo conhece.
Desse modo, posso te falar que o vácuo, como tu podes pesquisar e ver que é, por exemplo, o espaço estelar, onde se dizia existir NADA, na verdade existe alguma forma de matéria que é muito mais maciça e mais estranha do que a que conhecemos.

Answer 7

Sim, o vácuo existe.
O vácuo é a ausência de matéria.

Answer 8

Vácuo é a "pressão negativa", ou seja, toda pressão abaixo da pressão atmosférica .

Answer 9

Ausência total de matéria...

Answer 10

Acredito que o vácuo completo (absolutamente nenhuma matéria) não possa existir devido ao chamado "princípio da incerteza". Esse princípio é uma das leis da física quântica e diz que é impossível conhecermos a velocidade e a posição exata de uma partícula no espaço. Quanto mais soubermos da velocidade dela menos poderemos saber sobre a sua posição, e se medirmos com mais precisão a sua posição, então teremos menos certeza sobre a sua velocidade. Resumindo, é impossível calcular completamente esses valores.
Bom, um vácuo absoluto significa partículas com velocidade "zero" e posição "zero". Mas a mecânica quântica diz que isso é impossível (pois aí conheceríamos esses valoras com absoluta precisão). E (de acordo com Stephen Hawkings) um estado de vácuo completo leva ao surgimento de um quark (partícula que forma os próton, elétron e nêutrons) e um antiquark (partícula de anti-matéria correspondente ao quark). Quando esse par de partícula/anti-partícul se encontra (o que sempre acontece) eles se desintegram dando origem á um fóton. Portanto mesmo o vácuo emitiria radiação (inclusive um buraco negro, pois ele teóricamente cria uma zona de vácuo completo chamada de horizonte de eventos, que é o limite onde sua gravidade absurda influencia a matéria ao redor.).

Answer 11

Na verdade as resposta do usuários CG , StephHeavenly³², baiano066 (bela foto) eCecel estão corretas, mas o vácuo não é necessariamente AUSENCIA de materia. A proporção de materia é muito, mas muito pequena em relação ao "espaço". Não esqueçam que no vacuo do espaço sideral há planetas, estrelas, poeira, raios cosmicos e uma infinidade de outros materiais. Portanto afirma AUSENCIA é um equivoco. Camaras seladas a vácuo também contem matérias.