ריק

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

בפיזיקה, ריק (או בשמו הלועזי ואקום) הוא החוסר של חומר בנפח של חלל. ריק חלקי מבוטא על ידי יחידות של לחץ. יחידת המידה ללחץ היא פסקל או Pascal (והנכתב בקיצור Pa). ריק יכול גם להיות מבוטא על ידי שימוש ב-torr, על ידי שימוש בסקלת בברומטר, או כאחוז מהלחץ האטמוספירי על ידי שימוש ביחידת הבר.

תא ואקום

דרגות שונות של ריק[עריכת קוד מקור | עריכה]

יצירת ריק[עריכת קוד מקור | עריכה]

כאשר יוצרים ריק חלקי, החומר בנפח שמפונה זורם בצורה שונה בלחצים שונים בהתבסס על חוקי מכניקת הזורמים. בתחילה משאבת ריק מפנה את החומר בעוד המולקולות מתנגשות ביניהן ודוחפות אחת את השנייה בצורה שנקראת זרימה צמיגה (ויסקוזית). כאשר המרחק בין המולקולות גדל, המולקולות מתנגשות עם דופן הכלי הרבה יותר מאשר עם שאר המולקולות ושאיבה של החומר היא לא יעילה יותר.

בשלב זה, המערכת נכנסת למצב שנקרא זרימה מולקולרית, כאשר המהירות של כל מולקולה היא אקראית למדי. שיטות להוצאת החומר הנותר כוללות המרה של מולקולות הגז למצב מוצק על ידי הקפאה שלהן בשיטה שנקראת שאיבה קריוגנית או שיטה אחרת הכוללת חיבור חשמלי של המולקולות עם חומרים אחרים שנקראת שאיבה יונית.

בלחצים נמוכים מאוד הגזה של כלי הריק מתרחשת לאורך הזמן. גם כאשר ריק גבוה נוצר במכל אטום לחלוטין, אין ודאות שלחץ נמוך כלשהו ימשיך להיווצר כל עוד תהליך ההגזה נלקח בחשבון. הגזה היא לרוב חזקה יותר בטמפרטורות גבוהות. גם חומרים שלרוב לא נחשבים כספיחים יגיזו החוצה. אדי מים הוא מרכיב הגזה עיקרי גם בכלים מתכתיים קשים (כמו פלדת אל-חלד או טיטניום). הגזה יכולה להיגרע על ידי דסיסציה קודם לשאיבת הריק. כלים המיוצרים מחומרים כמו פלדיום (שהוא סופח חמצן חזק מאוד) יוצר בעיות הגזה מיוחדות.

הריק הקוונטו-מכני[עריכת קוד מקור | עריכה]

מכניקת הקוונטים מגלה כי גם ריק אידאלי, עם לחץ מדוד של 0 torr הוא לא ממש ריק. סיבה אחת היא שקירות מכל הריק קורנים אור בצורה של קרינת גוף שחור: אור נראה אם הם בטמפרטורות של אלפי מעלות צלזיוס, אור תת אדום אם הם קרים יותר. המרק הזה של פוטונים יהיו בשיווי משקל תרמודינמי עם הקירות, והריק יכול להיות בעל טמפרטורה מסוימת.

בתורת השדות הקוונטית, מצב היסוד (המצב בעל האנרגיה הנמוכה ביותר) מכונה מצב הוואקום כיוון שבמצב זה אין חלקיקים.

גם ריק תאורטי איננו באמת ריק, הוא רוחש פעילות של זוגות חלקיקים ואנטי חלקיקים שנוצרים יש מאין ומיד מאיינים זה את זה תוך פליטת אנרגיה. החלקיקים כביכול "לווים" אנרגיה מתוך הריק ומחזירים אותה בפרק זמן שמותר לפי עקרון האי-ודאות, וממוצע האנרגיה של הוואקום נשאר אפס. בגלל משך חייהם הקצר חלקיקים אלה נקראים חלקיקים וירטואליים. התופעה נקראת "תנודות קוונטיות", והיא באה לידי ביטוי באפקט קזימיר.

על פי התאוריה חלקיקים וירטואלים שנוצרו בריק היו הזרעים שמהם צמח היקום, ויתכן שאנרגיית הריק אחראית להתפשטות היקום והיא הסיבה לערך הנמדד של הקבוע הקוסמולוגי.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]