중력이 진공 상태에 존재합니까?

직관이 좋습니다. ,하지만 여러분은 일부 양자 현상과 고전 현상을 혼합하고 있습니다.

고전 (예 : 비 양자) 물리학에서 진공은 문제가없는 공간의 영역입니다. 진공 상태에서 전자기장을 가질 수 있습니다. 장을 생성하는 전하가 다른 지역에있는 한 동일한 토큰으로 우주의 다른 곳에서 질량에 의해 생성 된 중력장을 진공 상태에서 가질 수 있습니다. 우주에 대한 고전적인 설명에서 광자와 같은 것은 없습니다. 대부분의 경우 모든 것이 잘 작동합니다.

양자 물리학에서는 이야기가 그렇게 쉽지 않습니다. 말씀하신 것처럼 이제 우리의 역장은 입자 (광자와 중력자)이기도합니다. 그래서 아마도 “양자 진공”도 그것들을 포함하지 않아야합니까? 불행히도 양자 역학에서는 (롭이 지적했듯이) 완전한 진공, 즉 입자가 전혀없는 상태를 갖는 것이 불가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 이를 확인하는 한 가지 방법은 에너지 시간 불확도 원칙 인 $ \ Delta E \ \ Delta t > \ hbar / 2 $를 이용하는 것입니다.

입자가 전혀없는 상태 인 완벽한 진공은 에너지가 정확히 0이어야합니다. 에너지가 정확히 0이면 완전히 확실하고 불확도 원리를 위반하는 $ \ Delta E = 0 $입니다. 따라서 양자 진공은 입자가없는 상태가 아니라 아마도 입자가없는 상태입니다.그리고 다른 상황에서 “아마도”에 대한 정의를 변경하는 것이 유용 할 수 있습니다. 따라서 물리학 자들은 양자 역학에서 “진공”이라고 부르는 여러 가지가 있습니다.

이 아이디어는 양자가 기계적으로 거기에 있습니다. 항상 공간의 모든 영역에있는 일부 입자이며 실험실에서 확인한 멋진 결과가 있습니다. 하나는 Casimir Effect 입니다. 이것은 힘입니다. 진공 상태에서 두 물체를 움직일 때 나타나는 현상이므로 이러한 “가상”광자의 압력이 물체를 끌어 당깁니다. 또 하나는 LHC에서 발견 한 입자 인 입니다. Higgs Boson . Higgs 필드에는 “진공 기대 값”이 있으며, 완벽한 양자 진공은 전체적으로 0이 아닌 Higgs 필드를 갖습니다.이 필드의 흥분은 LHC에서 발견되는 Higgs 입자입니다!

댓글

• 여기에 훌륭한 답변이 있습니다. 감사합니다. 이제 진공 상태가 상황에 따라 무의미한 것이 될 필요는 없습니다. 담당자가 없어서 찬성표가 부족한 점에 대해 사과드립니다.
• 이 답변의 많은 아이디어가 유용하지만 그 중 다수가 옳지 않습니다. ' . 첫째, 시간 에너지 불확실성 원리는 종종 적절하게 고정하기에는 미끄럽고 ' 여기서 결론을 내리기 위해 적용 할 수 없습니다. 실제로 진공은 다음과 같은 에너지 고유 상태입니다. 정의는 정확한 에너지를 가지고 있습니다 (상호 작용 이론에서 정확한 입자 수는 아니지만). [제외 : 이것은 양자 중력에서 Hamiltonian의 일반적인 미묘함을 말하지 않는 것입니다 …] 또한, Higgs 재료는 필드 (0이 아닌 VEV 포함)와 입자 (이 값에서 멀어지는 변동)를 혼동합니다.
• @Holographer, 저는 ' 더 이상 동의 할 수 없었습니다. 엄격한 것보다 더 직관적 인 대답을 목표로했지만 더 많은주의를 기울여야했습니다. Higg '의 토론을 업데이트했습니다. 에너지 시간 불확실성 논쟁을 해결하거나 대체하기위한 제안이 있습니까?

중력은 중력장과 관련된 가상의 게이지 보손입니다. 중력이 양자 장 이론으로 설명 될 수 있는지 여부가 명확하지 않기 때문에 가설 이라고합니다. 따라서 중력이 유용한 설명인지 여부가 명확하지 않습니다.

어쨌든 , 그래 비톤과 같은 가상 입자의 개념을 너무 심각하게 생각해서는 안됩니다. 가상 입자에 대한 Matt Strassler의 기사 를 참조하세요. 가상 입자는 실제로 양자 장의 에너지를 설명하는 수학적 장치 일뿐입니다. 따라서 중력이 중력에 대한 좋은 설명이라고하더라도 진공을 중력으로 가득 차서 실제로 진공이 아닌 것으로 간주해서는 안됩니다.

예를 들어 하전 된 입자를 진공 상태에 두었다고 가정합니다. 진공이 그 안에 전기장이 있기 때문에 진공이 아니라고 주장 할 수 있습니까? 그렇다면 당신은 또한 거대한 물체 근처의 진공이 중력장이 있기 때문에 진공이 아니라고 말해야 할 것입니다. 이 주장에 타당성이 있다고 생각하지만 지나치게 열정적 인 것 같습니다.

댓글

• " 전기장이 있기 때문에 진공이 진공이 아니라고 주장 하시겠습니까? " 아니요 … 주장하겠습니다. ' 하전 된 입자를 넣었 기 때문에 진공이 아닙니다.
• @PaddlingGhost :하지만 하전 된 물체에 의해 생성 된 장은 그것을 둘러싼 진공으로 확장됩니다.

당신은 단순히 진공 을 철학적 개념 인 “무 (nothingness)”와 혼동하고 있습니다. 정의는 wiki

에서 확인할 수 있습니다.

진공은 물질이없는 공간입니다. . 이 단어는 “vacant”또는 “void”에 대한 라틴어 형용사 vacuus에서 유래되었습니다. 이러한 진공에 대한 근사치는 대기압보다 훨씬 낮은 기체 압력을 갖는 영역입니다. [1] 물리학 자들은 종종 완벽한 진공 상태에서 발생하는 이상적인 테스트 결과에 대해 논의하며,이를 단순히 “진공”또는 자유 공간이라고 부르며 부분 진공이라는 용어를 사용하여 실험실이나 공간에서 볼 수있는 실제 불완전한 진공을 나타냅니다.

중력 (시공간의 곡률, 중력 등)을 설명하려는 여러 이론이 있지만이 중력이나 중력은 고려할 수 없습니다. 문제

댓글

• 실제로 질문에 답하기 위해이 답변을 수정할 수 있습니까? ' 여기서 중력에 대해 전혀 언급하지 않았습니다.

양자 역학에서 모든 입자를 진공 상태에서 제거하는 것은 불가능합니다.열 평형 상태에서 광자와 중력 만 포함하는 (또는 포함하지 않는) 시공간의 양은 나에게 완벽하게 좋은 진공처럼 들립니다.

다른 여러 댓글에서 언급했듯이 완벽한 진공은 존재하지 않습니다. 모든 “메신저 입자”는 각각의 필드의 변동입니다 (예 : 중력장에서 에너지 값이 0이 아닌 장소). 모든 필드는 양자 변동의 영향을받습니다. 본질적으로 한 지점에서는 에너지가 거의 없지만 변동 평균은 0입니다 (즉, 대부분의 필드에서 제안 된 Higgs 필드와 같은 다른 필드는 가장 낮은 값에서 무시할 수없는 에너지 값을 가질 수 있습니다. 에너지 상태). 중력은 파동 함수 (빛과 매우 유사하며, 이론적으로 시공간을 왜곡하는 중력파와 같은 것이 있음)로도 설명 될 수 있기 때문에. 이것과 앞서 언급 한 요점은 완벽한 진공과 같은 것이없는 이유입니다. 상황을 좀 더 복잡하게 만들 수있는 것은 중력이 3 개의 공간 및 1 시간 차원 이상의 상호 작용할 수있는 능력을 암시하는 폐쇄 형 문자열로 예측하는 끈 이론입니다. (Brian Greene의 Fabric of the Cosmos

모든 정보는 문제의 일부는 “진공”에 대한 명확한 정의가 없다는 것입니다.
적어도 세 가지 유형의 진공을 생각할 수 있습니다. 1) 절대적 2) 기존 & 3)” 실용 “진공입니다. 실제 진공은”실험실 “에서 찾을 수있는 유형입니다. 기존 진공은” “이론적으로”가 아니라면 절대적인 진공은 존재하지 않습니다.
진공에 대한 실용적이고 일반적인 정의를 사용하면 질문에 대한 답은 예 , 이러한 유형의 진공에는 중력이 존재합니다. 절대적인 정의에 대한 답은 no , 아무것도 존재하지 않습니다 (필드, 광자, 변동, 중력자 등도 아님).

예, 중력은 진공 상태에서 존재합니다. 진공 청소기에는 물질이 완전히 없어 질 필요는 없으며 주변 영역보다 낮은 압력 만 있으면됩니다.

위의 주사기를 고려하십시오. 손가락을 끝 부분에 대고 플런저를 당기면 불완전한 진공이 생성됩니다. 주사기 구멍에 단단한 덩어리가 있으면 여전히 중력을 따릅니다.