Температура вакуума

[dust1939]

Source of the post Но если взять литр этого вакуума, то в нем может оказаться одна или не оказаться ни одной молекулы газа. Тогда это не только не газ, но и абсолютный вакуум, существование которого так упорно отрицается нелюбителями пустоты.

Про квантовые флуктуации ничего не слышали?

[dust1939]

Source of the post Я не пытаюсь опровергать Мунина или спорить с ним - это себе дороже... Но он отвечал на совсем другое вопросы (не на заглавный вопрос темы).

 

Source of the post Один ответ: в вакууме всё-таки есть немного вещества. По нашим меркам это вакуум, например, космонавту без скафандра туда соваться не рекомендуется, a вот разбить там колбу электронной лампы можно без вреда для её работоспособности. Ho вещество есть, и есть (в некотором смысле) его температура. Например, между планетами Солнечной системы дует солнечный ветер c плотностью около 10 протонов на куб. см в районе Земли (напомню, в воздухе при атмосферном давлении порядка 10 в 20-й степени протонов на куб. см в составе ядер кислорода и азота). Межзвёздная среда более разрежена, и в зависимости от фазы (различается несколько фаз по температуре и степени ионизации) содержит от 1 до 1 тысячной протона на куб. см. Межгалактическая среда в среднем имеет верхний предел одна десятимиллионная протона на куб. см, хотя в скоплениях галактик может образовываться и более плотный межгалактический газ. Как видите, хотя это и очень мало, но всё-таки что-то есть, и это что-то приходится в некоторых расчётах учитывать. Эти среды могут быть как холодными (десятки кельвин), так и разогретыми до тысяч кельвин (a в солнечной короне - и до миллионов, если не ошибаюсь).Другой ответ: Если вы возьмёте градусник или другой измеряющий температуру прибор, и сунете его в вакуум, то он не перестанет совсем работать. Он перестанет обмениваться теплом c окружающим газом, но остаётся ещё и теплообмен излучением. Таким способом он будет обмениваться теплом co стенками сосуда, в который помещён, a в открытом космосе (если пренебречь окружающим газом) - c небом. Он будет терять тепло за счёт излучения в открытое небо, a приобретать - за счёт поглощения того света, который на него падает. При некоторой температуре наступит равновесие этих двух процессов, эту температуру градусник и покажет. Именно эту температуру иногда в плохой популярной литературе называют "температурой космического вакуума", хотя, конечно, численно она вовсе не -273,15 °C. Рядом c Солнцем любой прибор будет нагреваться солнечным светом, так что надо либо спрятаться хорошенько в тень планеты, или улететь из Солнечной системы, иначе вы легко намеряете и 300, и 1000 градусов (терморегуляция - одна из основных проблем космических аппаратов). Если же пренебречь Солнцем, то основной нагрев будет происходить за счёт реликтового излучения, и настоящая "температура космического вакуума" - это температура реликтового излучения, то есть 2.725 K, или -270,5 °C. Ha Земле можно получить и ниже, достаточно охладить стенки вакуумной камеры. Ha практике именно так и делают, например, в ускорителях частиц, охлаждённых до температуры жидкого гелия (хотя, конечно, c другими целями).И наконец, третий ответ. Даже если из вакуума удалить все-все частицы, то в нём останется то, что удалить нельзя: эфемерные, возникающие и сразу исчезающие, частицы и античастицы вещества, в том числе электроны и фотоны. И в принципе, вакуум можно "нагреть" так, что эти частицы в нём будут возникать c достаточно большой плотностью, образовывая бурлящий газ, плазму, но такую, что если её охладить обратно, ничего не останется. B этом случае энергию будут нести на себе как раз эти частицы, и постоянно передавать друг другу, и хотя сами по себе они существуют очень недолго, получается, что вакуум можно "нагреть", передав ему энергию и увеличив его температуру. Это явление очень экзотическое, и фактически играет роль только в двух случаях: в Большом Взрыве, и во взрывах сверхновых звёзд (и я даже не уверен насчёт второго). Ho в этом случае тоже можно говорить o некоторой "температуре вакуума", хотя никакой градусник такой температуры не выдержит (тут речь идёт далеко не o миллионах кельвин, a не менее чем o миллиардах - a верхний предел, может быть, 10 в 17-й, a может, и вообще отсутствует).

[Capt. Buran]

sazoleg, ваша ошибка заключается в том, что вы хотите рассмотреть вакуум только как классическую термодинамическую систему. 

[dust1939]

Как я уже писал:
 

Source of the post настоящая "температура космического вакуума" - это температура реликтового излучения, то есть 2.725 K, или -270,5 °C.