ความมหัศจรรย์ที่ซ่อนเร้นของสูญญากาศอวกาศ: 3 ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับความคิด

May 12, 2025 ฝากข้อความ

1. การอยู่รอดในช่องว่าง: การไต่เขาในบรรยากาศของสถานีอวกาศนานาชาติ

 

the International Space Station (ISS)

 

 

ในขณะที่สูญญากาศของอวกาศมักจะอธิบายว่า "ว่างเปล่า" สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ดำเนินการปรับสมดุลที่ละเอียดอ่อนเพื่อให้นักบินอวกาศมีชีวิตอยู่ ภายในโมดูลของมันแรงดันอากาศจะเลียนแบบระดับน้ำทะเลระดับโลก 101 kPa-A ที่จำเป็นสำหรับชีววิทยาของมนุษย์ ปอดของเราพึ่งพาการไล่ระดับความดันเพื่อดูดซับออกซิเจน การลดแรงดันในห้องโดยสาร (เช่นสภาพแวดล้อมออกซิเจนบริสุทธิ์ 33 kPa ของโปรแกรม Apollo) มีความเสี่ยงต่อการขาดออกซิเจนหรืออันตรายจากไฟไหม้ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างน่าเศร้าจากภัยพิบัติ Apollo 1 ปี 1967

 

 

 

อย่างไรก็ตามนอกอวกาศ10⁻⁻ Pa-สุดขั้วที่ลูกบาศก์เมตรถือเพียงแค่โมเลกุลแก๊สห้าโมเลกุล(เทียบกับ10²⁵บนโลก) การสัมผัสกับการแอบแฝงใกล้นี้จะทำให้ของเหลวในร่างกายกลายเป็นไอได้ทันที เพื่อตอบโต้สิ่งนี้ชุดอวกาศสร้างฟองออกซิเจนบริสุทธิ์ 21 kPa (ความดันโลก 1\/5) จับคู่กับระบบระบายความร้อนของเหลวพิสูจน์ว่าพื้นที่รอดชีวิตต้องใช้ทั้งความเฉลียวฉลาดทางวิศวกรรมและความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับฟิสิกส์สูญญากาศ

space vacuum

 

2. ช่องโหว่ควอนตัมในการป้องกันความร้อน: ทำไมสูญญากาศไม่สามารถหยุดความร้อนได้อย่างเต็มที่

 

Flasks Thermos ใช้เลเยอร์สูญญากาศเพื่อป้องกันการถ่ายเทความร้อน แต่พวกมันไม่ได้เป็นฉนวนที่สมบูรณ์แบบ ความร้อนเดินทางผ่านสามกลไก:

Conduction (molecular collisions)

การนำ(การชนโมเลกุล):

เป็นกลางโดยสูญญากาศ

Convection (fluid movement)

การพา(การเคลื่อนไหวของของไหล):

เป็นไปไม่ได้ในความว่างเปล่า

Radiation (infrared waves)

การฉายรังสี(คลื่นอินฟราเรด):

มีชีวิตรอดโดยไม่มีข้อ จำกัด.

วัตถุทั้งหมดปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ สูญญากาศอาจกำจัดโมเลกุลอากาศ แต่กาแฟของคุณยังคงสูญเสียความร้อนเป็นคลื่นอินฟราเรดที่มองไม่เห็น การแก้ปัญหาขั้นสูงเช่นการเคลือบสะท้อนแสง (เช่นแก้วสีเงินในขวด dewar) สามารถเด้ง 99% ของรังสีกลับมา แต่สิ่งนี้ไม่สามารถบรรลุฉนวนที่สมบูรณ์แบบ-เตือนว่าปรากฏการณ์ควอนตัมมักจะหาทาง

3. การทดลองปี 100-: วิธีการที่สูญญากาศนิยามใหม่ "ของเหลว" อย่างไร

 

205e067a64dc4f71b6a146cc1af25ce9xn04emxpseq

     

ในปี 1927 Thomas Parnell นักฟิสิกส์ที่ University of Oxford เริ่มการทดลองวางพิทช์-การสาธิตที่เรียบง่ายดูเหมือนจะมีผลกระทบอย่างลึกซึ้ง เขาวางก้อนพิทช์ (สารคล้ายน้ำมันดิน) ไว้ในช่องทางแก้วที่ปิดผนึกด้วยสุญญากาศ ที่อุณหภูมิห้องสนามจะปรากฏแข็ง มันแตกถ้าถูกกระแทก แต่ภายใต้แรงโน้มถ่วงและสูญญากาศ (กำจัดฟองอากาศ) หยดที่เกิดขึ้นและล้ม-ทุก ๆ ทศวรรษ.

เกือบหนึ่งศตวรรษต่อมามีเพียงเก้าหยดที่ได้รับการบันทึกการพิสูจน์ระดับเสียงเป็นของเหลวที่มีความหนืดสูงเป็นพิเศษ การทดลองนี้ยังคงดำเนินต่อไปภายใต้ห้องสูญญากาศท้าทายคำจำกัดความของของแข็งและของเหลวในขณะที่แสดงพลังของสูญญากาศเพื่อเปิดเผยคุณสมบัติของวัสดุที่ซ่อนอยู่

 

 

 

 

ส่งคำถาม