1. Sống sót trong khoảng trống: Tăng tốc khí quyển của ISS
Trong khi khoảng trống của không gian thường được mô tả là "trống", Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) thực hiện một hành động cân bằng tinh tế để giữ cho các phi hành gia tồn tại. Bên trong các mô-đun của nó, áp suất không khí bắt chước mực nước biển 101 kPa-a cần thiết cho sinh học của con người. Phổi của chúng tôi dựa vào độ dốc áp lực để hấp thụ oxy; Giảm áp suất cabin (như môi trường oxy tinh khiết 33 kPa của chương trình Apollo) có nguy cơ bị thiếu oxy gây tử vong hoặc nguy cơ hỏa hoạn, được chứng minh một cách bi thảm bằng thảm họa Apollo 1 năm 1967.
Tuy nhiên, bên ngoài ISS10⁻⁻ pa-So cực đoan rằng một mét khối chỉ giữNăm phân tử khí(so với 10²⁵ trên trái đất). Tiếp xúc với khoảng trống gần này sẽ khiến chất lỏng cơ thể bốc hơi ngay lập tức. Để chống lại điều này, các bộ dụng cụ tạo ra một bong bóng oxy nguyên chất 21 kPa (áp suất 1\/5 Trái đất) kết hợp với các hệ thống làm mát chất lỏng, chứng minh rằng không gian còn tồn tại đòi hỏi cả sự khéo léo về kỹ thuật và sự hiểu biết sâu sắc về vật lý chân không.
2. Lỗ hổng lượng tử trong phòng thủ nhiệt: Tại sao chân không không thể ngừng hoàn toàn nhiệt
Bình đo nhiệt sử dụng các lớp chân không để chặn truyền nhiệt, nhưng chúng không phải là chất cách điện hoàn hảo. Truyền nhiệt thông qua ba cơ chế:
Dẫn truyền(va chạm phân tử):
Trung hòa bằng chân không.
Đối lưu(chuyển động chất lỏng):
Không thể trong sự trống rỗng.
Bức xạ(sóng hồng ngoại):
Sống sót không bị cản trở.
Tất cả các đối tượng phát ra bức xạ điện từ dựa trên nhiệt độ. Một khoảng trống có thể loại bỏ các phân tử không khí, nhưng cà phê của bạn vẫn mất nhiệt khi sóng hồng ngoại vô hình. Các giải pháp tiên tiến như lớp phủ phản chiếu (ví dụ, kính bạc trong bình sương) có thể nảy 99% bức xạ trở lại, nhưng ngay cả điều này cũng không thể đạt được cách điện hoàn hảo-một lời nhắc nhở rằng hiện tượng lượng tử luôn tìm cách.
3. Thí nghiệm năm 100-
Năm 1927, nhà vật lý Thomas Parnell tại Đại học Oxford bắt đầuThí nghiệm thả sân-Một minh chứng dường như đơn giản với ý nghĩa sâu sắc. Anh ta đặt một cục bóng (một chất giống như tar) trong phễu thủy tinh kín chân không. Ở nhiệt độ phòng, cao độ xuất hiện rắn; Nó tan vỡ nếu bị tấn công. Nhưng dưới trọng lực và chân không (loại bỏ bong bóng khí), các giọt được hình thành và rơiMỗi thập kỷ một lần.
Gần một thế kỷ sau, chỉ có chín giọt được ghi lại, chứng minh cao độ thực sự là một chất lỏng cực cao. Thí nghiệm này, vẫn đang diễn ra trong buồng chân không, thách thức các định nghĩa của chúng tôi về chất rắn và chất lỏng trong khi thể hiện sức mạnh của chân không để tiết lộ các tính chất vật liệu ẩn.