科学喜欢真空

科学喜欢真空

虽然亚里士多德认为“自然界厌恶真空”,然而现代科学技术却喜欢真空。日常所用的热水瓶的内外壳之中就需要抽成100帕左右的真空。虽然压强如此之低,但是,瓶胆内外层之中,一立方厘米的空间里还是有100亿个分子,比全世界的人口总和还多出近一倍!电视机的心脏——显象管对真空度的要求很高,要达到10-6帕左右,几乎没有什么压强了。即便如此,在每立方厘米的显象管空间中,还是有100个分子。现代的一种先进的加速器——对撞机,它的真空室里要求达到10-8帕的真空度,这就意味着在那里每立方厘米的空间中,平均只有1个分子。使用先进技术,可以在地球上达到的真空度为1.3×10-10帕。

有些精密产品对真空度的要求更高,例如,制造厚度只有几个原子直径的超大规模集成电路,对真空度的要求达到10-12~10-14帕。这时,地面实验室的真空度已“力不从心”了,只有到宇宙空间去,那里的真空度可达到10-16帕的程度。利用宇宙的超高真空度,在空间站上建造“真空工厂”,就能实现这一目标。这种工厂在尖端材料的生产上是大有可为的,除了生产高质量的微电子器材外,还可以生产高级有机化合物。在地面上生产此类化合物,就得用高温使其裂解再进行蒸馏分离。而在宇宙空间的超高真空中,有机化合物在较低的温度下就会发生气化,从而同样达到分离的目的。