Physik des erdnahen Weltraums PDF

Vakuum ist in der Physik die Abwesenheit von Materie in einem Raum. Im Vakuum gibt es keine festen Objekte, kein Gas und damit auch keinen Gasdruck. Der Gasdruck physik des erdnahen Weltraums PDF durch Stöße zwischen den Gasmolekülen und der Behälterwand. Die Frage nach dem absolut leeren Raum ist bis heute in der Physik ungelöst.


Författare: Gerd W. Prölss.
Dieses Buch, das in die Gebiete, Methoden und Ergebnisse der Extraterrestrischen Physik einführen möchte, wendet sich an ein relativ breites Publikum. Vorausgesetzt werden lediglich Grundkenntnisse der Mathematik und Physik, wie sie in den ersten Semestern eines natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Studiums erworben werden. Spezielleres Wissen wird im Zusammenhang mit dem jeweils betrachteten Phänomen abgeleitet. Es eignet sich daher sowohl zum Selbststudium für Quereinsteiger als auch vorlesungsbegleitend für alle Studentent der Fachrichtungen Physik, Geophysik, Meteorologie und Astronomie.

Nach der Quantenfeldtheorie werden im Vakuum ständig virtuelle Teilchen erzeugt und wieder vernichtet. Unter Vakuum wird im Allgemeinen nur die Abwesenheit von Materie verstanden. Jahrhundert mit Einführung der Glühlampe und der Elektronenröhre wichtig. Ein weites Feld von Vakuumtechnologien hat sich entwickelt. In der Umgangssprache wird das Wort Vakuum für einen weitgehend luftleeren Raum genutzt.

Allgemeinen nicht einmal ein Grobvakuum erreicht. Vakuum heißt der Zustand eines Gases, wenn in einem Behälter der Druck des Gases und damit die Teilchenzahldichte niedriger ist als außerhalb oder wenn der Druck des Gases niedriger ist als 300 mbar, d. In der Quantenfeldtheorie ist das Vakuum der Zustand mit der tiefst möglichen Energie. Anders als die Naturwissenschaften sieht die Philosophie Vakuum als grundsätzlich vollkommen leeren Raum. Die Idee des Vakuums stammt wahrscheinlich von Leukipp oder seinem Schüler Demokrit und war eine tragende Säule des Weltbildes der epikureischen Philosophie. Auch die platonische Schule lehnte es ab, an das Nicht-Seiende zu glauben.

Im Mittelalter galt Aristoteles als Autorität. Selbst noch René Descartes war von der Unmöglichkeit eines Vakuums überzeugt, da er aufgrund rationalistischer Überlegungen zu der Ansicht gelangte, Raum und Materie seien wesensmäßig gleich. Vakuum wurde 1644 von Evangelista Torricelli mit der Hilfe einer Quecksilbersäule in einem gebogenen Glasrohr hergestellt. November 1647 erstmals beweisen, dass ein Vakuum tatsächlich existieren kann. Populär wurde das Vakuum durch Otto von Guericke, den Erfinder der Luftpumpe.

Robert Williams Wood beobachtete erstmals 1897 den Tunneleffekt im Vakuum bei der Feldemission von Elektronen, konnte diesen Effekt allerdings noch nicht richtig deuten. Jahrhundert wurde noch angenommen, dass sich Licht nicht im Vakuum, sondern nur in einem Medium, dem sogenannten Äther, ausbreiten könne. Mit dem Michelson-Morley-Experiment wurde vergeblich versucht, die Existenz eines solchen Äthers nachzuweisen. Die Streuversuche von Ernest Rutherford zeigten 1911, dass Alpha-Teilchen eine Goldfolie ohne Widerstand durchqueren können. Nach heutigem Verständnis ist aber wie bereits oben beschrieben auch das Vakuum nicht leer, da selbst der quantenmechanische Grundzustand eine endliche Energiedichte hat, die sich zum Beispiel beim Casimir-Effekt oder spontaner Emission bemerkbar macht. Während ein vollständig materiefreier Raum nicht herstellbar ist, können technische Vakua in verschiedenen Qualitäten hergestellt werden. Man unterscheidet in der Technik unterschiedliche Qualitäten des erzielten Vakuums nach der Menge der verbleibenden Materie.