مكنسة

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 12 صور
الموسوعة الحرة
مضخة تفريغ وجرة زجاجية لتجارب التفريغ، استُخدمت في تعليم العلوم خلال أوائل القرن العشرين، معروضة في متحف التاريخ المدرسي (Schulhistorishe Sammlung) في بريمرهافن ، ألمانيا.

الفراغ ( جمع : فراغات أو فراغات ) هو فضاء خالٍ من المادة . الكلمة مشتقة من الصفة اللاتينية vacuus ( المحايد vacuum ) التي تعني "فارغ" أو "خالٍ". ويُمكن اعتبار منطقة ذات ضغط غازي أقل بكثير من الضغط الجوي تقريبًا للفراغ . [ 1 ] غالبًا ما يناقش الفيزيائيون نتائج الاختبارات المثالية التي قد تحدث في فراغ تام ، والذي يُطلقون عليه أحيانًا ببساطة "الفراغ" أو الفضاء الحر ، ويستخدمون مصطلح الفراغ الجزئي للإشارة إلى فراغ غير كامل كما هو الحال في المختبر أو في الفضاء . من ناحية أخرى، في الهندسة والفيزياء التطبيقية، يُشير الفراغ إلى أي فضاء يكون فيه الضغط أقل بكثير من الضغط الجوي. [ 2 ] يُستخدم المصطلح اللاتيني in vacuo لوصف جسم مُحاط بالفراغ. تُسمى العملية التي يقوم فيها جهاز ميكانيكي بإزالة المادة من نظام مغلق (مثل غرفة تفريغ ) أو مفتوح (مثل خرطوم تفريغ ) في محاولة لخلق فراغ، بالإخلاء . تُجمع المواد المُفرغة، التي تُنقل من مجرى التدفق إلى موقع آخر وتُحفظ تحت فراغ، أحيانًا بواسطة نظام التفريغ. وتُعرف القوة الميكانيكية التي يُمارسها الغلاف الجوي على الهواء والمواد التي تعيق تدفق الهواء إلى الفراغ باسم الشفط .

تشير جودة الفراغ الجزئي إلى مدى اقترابه من الفراغ المثالي. وبافتراض ثبات العوامل الأخرى، فإن انخفاض ضغط الغاز يعني جودة فراغ أعلى. على سبيل المثال، تُنتج المكنسة الكهربائية العادية قوة شفط كافية لخفض ضغط الهواء بنحو 20%. [ 3 ] ولكن من الممكن الحصول على فراغات ذات جودة أعلى. تعمل غرف الفراغ فائق العلو ، الشائعة في الكيمياء والفيزياء والهندسة، عند ضغط أقل من جزء من تريليون (10⁻¹² ) من الضغط الجوي (100  نانو باسكال)، ويمكن أن تصل إلى حوالي 100  جسيم/سم³ . [ 4 ] أما الفضاء الخارجي فهو فراغ ذو جودة أعلى، حيث يعادل عدد الجسيمات فيه بضع ذرات هيدروجين فقط لكل متر مكعب في المتوسط ​​في الفضاء بين المجرات. [ 5 ]

لطالما كان الفراغ موضوعًا متكررًا للنقاش الفلسفي منذ العصور اليونانية القديمة ، لكن لم يُدرس تجريبيًا إلا في القرن السابع عشر. وقد تناول كليمنس تمبلر (1605) إمكانية إنتاج فراغ تجريبيًا في أنابيب صغيرة. [ 6 ] أنتج إيفانجيليستا توريتشيلي أول فراغ مخبري عام 1643، وطُوّرت تقنيات تجريبية أخرى نتيجة لنظرياته حول الضغط الجوي. يُصنع فراغ توريتشيلي بملء وعاء زجاجي طويل مغلق من أحد طرفيه بالزئبق، ثم قلبه رأسًا على عقب في وعاء آخر يحتوي على الزئبق (انظر أدناه). [ 7 ]

أصبح الفراغ أداة صناعية قيّمة في القرن العشرين مع ظهور المصابيح المتوهجة وأنابيب التفريغ ، ومنذ ذلك الحين، توفرت مجموعة واسعة من تقنيات الفراغ. وقد أدى تطور رحلات الفضاء المأهولة إلى زيادة الاهتمام بتأثير الفراغ على صحة الإنسان، وعلى الكائنات الحية عمومًا.

أصل الكلمة

كلمة فراغ تأتي من اللاتينية ' مساحة فارغة، فراغ ' ، وهي اسم مشتق من صيغة محايدة من كلمة vacuus ، والتي تعني "فارغ"، وترتبط بكلمة vacare ، والتي تعني "أن يكون فارغًا". 

تُعد كلمة Vacuum واحدة من الكلمات القليلة في اللغة الإنجليزية التي تحتوي على حالتين متتاليتين من حرف العلة u . [ 8 ]

الفهم التاريخي

تاريخياً، دار جدل واسع حول إمكانية وجود الفراغ. ناقش فلاسفة اليونان القدماء وجود الفراغ، أو العدم، في سياق النظرية الذرية ، التي افترضت أن العدم والذرة هما العنصران التفسيريان الأساسيان للفيزياء. دافع لوكريتيوس عن وجود الفراغ في القرن الأول قبل الميلاد، وحاول هيرو الإسكندري دون جدوى خلق فراغ اصطناعي في القرن الأول الميلادي. [ 9 ]

تبعًا لأفلاطون ، حتى المفهوم المجرد للفراغ الخالي من السمات واجه شكوكًا كبيرة: فهو غير قابل للإدراك بالحواس، ولا يمكنه، في حد ذاته، تقديم أي تفسير إضافي يتجاوز حجمه المادي المتناسب معه، وبحكم تعريفه، هو حرفيًا لا شيء على الإطلاق، ولا يمكن القول بوجوده. اعتقد أرسطو أنه لا يمكن للفراغ أن ينشأ بشكل طبيعي، لأن المادة المحيطة الأكثر كثافة ستملأ فورًا أي فراغ ناشئ قد يؤدي إلى ظهوره. في كتابه " الطبيعة" ، الجزء الرابع، قدم أرسطو العديد من الحجج ضد الفراغ: على سبيل المثال، أن الحركة عبر وسط لا يعيقها يمكن أن تستمر إلى ما لا نهاية ، إذ لا يوجد سبب يجعل شيئًا ما يستقر في مكان محدد.

في العالم الإسلامي في العصور الوسطى ، كتب الفيزيائي والعالم الإسلامي الفارابي رسالةً في القرن العاشر الميلادي ينفي فيها وجود الفراغ. [ 10 ] وخلص إلى أن حجم الهواء يمكن أن يتمدد ليملأ الفراغ المتاح، وبالتالي فإن مفهوم الفراغ التام غير منطقي. [ 11 ] ووفقًا لأحمد دلال ، ذكر أبو الريحان البيروني أنه "لا يوجد دليل ملموس ينفي إمكانية وجود الفراغ". [ 12 ] وقد وصف المهندس العربي الجزري مضخة الشفط في القرن الثالث عشر الميلادي، ثم ظهرت لاحقًا في أوروبا بدءًا من القرن الخامس عشر الميلادي. [ 13 ] [ 14 ]

ركز علماء أوروبيون ، مثل روجر بيكون وبلاسيوس البارمي ووالتر بيرلي، في القرنين الثالث عشر والرابع عشر، اهتمامًا كبيرًا بقضايا تتعلق بمفهوم الفراغ . وكان الرأي السائد آنذاك، القائل بأن الطبيعة تنفر من الفراغ، يُعرف باسم " رعب الفراغ" . بل ذهب البعض إلى حد التكهن بأن الله نفسه لا يستطيع خلق فراغ حتى لو أراد، وقد أدت إدانات باريس عام ١٢٧٧ الصادرة عن الأسقف إتيان تيمبييه ، والتي نصت على عدم وجود قيود على قدرات الله، إلى استنتاج مفاده أن الله قادر على خلق فراغ إذا شاء. [ ١٥ ] ومنذ القرن الرابع عشر فصاعدًا، وانطلاقًا من ابتعادهم المتزايد عن المنظور الأرسطي، أقرّ العلماء على نطاق واسع، بحلول القرن السابع عشر، بوجود فراغ خارق للطبيعة يتجاوز حدود الكون نفسه. وقد ساعدت هذه الفكرة، المتأثرة بالفيزياء الرواقية ، في الفصل بين الاهتمامات الطبيعية واللاهوتية. [ ١٦ ]

بعد ألفي عام تقريبًا من أفلاطون، اقترح رينيه ديكارت نظرية بديلة للذرية قائمة على الهندسة ، متجاوزًا ثنائية العدم والوجود الإشكالية المتمثلة في الفراغ والذرة. ورغم أن ديكارت اتفق مع الرأي السائد آنذاك بأن الفراغ غير موجود في الطبيعة، إلا أن نجاح نظام الإحداثيات الذي يحمل اسمه، وبشكل ضمني، المكون المكاني-الجسدي لميتافيزيقاه، سيُسهم في تعريف المفهوم الفلسفي الحديث للفراغ باعتباره امتدادًا كميًا للحجم. مع ذلك، ووفقًا للتعريف القديم، كانت المعلومات الاتجاهية والحجم مفهومين منفصلين.

أنتج مقياس الضغط الزئبقي الخاص بتوريتشيلي أحد أولى حالات الفراغ المستدام في المختبر.

تناولت التجارب الفكرية في العصور الوسطى فكرة الفراغ، وبحثت فيما إذا كان هناك فراغ، ولو للحظة، بين لوحين مسطحين عند فصلهما بسرعة. [ 17 ] دار نقاش واسع حول ما إذا كان الهواء يتحرك بسرعة كافية عند فصل اللوحين، أو، كما افترض والتر بيرلي ، ما إذا كان هناك "عامل سماوي" يمنع نشوء الفراغ. وذكر جان بوريدان في القرن الرابع عشر أن فرقًا من عشرة خيول لم تستطع فتح المنفاخ عندما كان المنفذ مغلقًا. [ 9 ]

كان أنبوب كروكس ، الذي استخدم لاكتشاف ودراسة أشعة الكاثود ، تطوراً لأنبوب جيسلر .

شهد القرن السابع عشر أولى المحاولات لتحديد قياسات الفراغ الجزئي. [ 18 ] وقد أثبت كل من مقياس الضغط الزئبقي الذي صنعه إيفانجيليستا توريتشيلي عام 1643 وتجارب بليز باسكال وجود فراغ جزئي.

في عام 1654، اخترع أوتو فون غيريكه أول مضخة تفريغ [ 19 ] وأجرى تجربته الشهيرة على نصفي الكرة الأرضية في ماغدبورغ ، موضحًا أنه نظرًا للضغط الجوي خارج نصفي الكرة، لا تستطيع فرق الخيول فصل نصفي كرة تم تفريغ الهواء منهما جزئيًا. قام روبرت بويل بتحسين تصميم غيريكه، وبمساعدة روبرت هوك، طور تقنية مضخات التفريغ. بعد ذلك، توقف البحث في مجال التفريغ الجزئي حتى عام 1850 عندما اخترع أوغست توبلر مضخة توبلر ، وفي عام 1855 عندما اخترع هاينريش غايسلر مضخة إزاحة الزئبق، محققًا تفريغًا جزئيًا يبلغ حوالي 10  باسكال (0.1 تور ). أصبح بالإمكان ملاحظة عدد من الخصائص الكهربائية عند هذا المستوى من التفريغ، مما جدد الاهتمام بمزيد من البحث. 

بينما يُقدّم الفضاء الخارجي المثال الأكثر ندرة للفراغ الجزئي الطبيعي، كان يُعتقد في الأصل أن السماء مملوءة بسلاسة بمادة صلبة غير قابلة للتدمير تُسمى الأثير . وباستعارةٍ جزئية من مفهوم "الروح " في الفيزياء الرواقية ، أصبح يُنظر إلى الأثير على أنه الهواء المتخلخل الذي استمد منه اسمه (انظر: الأثير (الأساطير) ). افترضت النظريات المبكرة للضوء وجود وسط أرضي وسماوي منتشر ينتشر الضوء من خلاله. بالإضافة إلى ذلك، استندت تفسيرات إسحاق نيوتن لكلٍ من الانكسار والحرارة الإشعاعية إلى هذا المفهوم. [ 20 ] حاولت تجارب القرن التاسع عشر التي أُجريت على هذا الأثير المضيء رصد مقاومة ضئيلة في مدار الأرض. وبينما تتحرك الأرض بالفعل عبر وسط كثيف نسبيًا مقارنةً بالفضاء بين النجوم، فإن هذه المقاومة ضئيلة للغاية لدرجة أنه لا يمكن رصدها. في عام 1912، علّق عالم الفلك هنري بيكرينغ قائلاً: "على الرغم من أن الوسط الممتص بين النجوم قد يكون ببساطة الأثير، إلا أنه يتميز بكونه غازًا، ومن المؤكد وجود جزيئات غازية حرة هناك". [ 21 ] ومع ذلك، تم استبعاد فكرة الأثير المضيء بعد ذلك.

لاحقًا، في عام 1930، اقترح بول ديراك نموذجًا للفراغ باعتباره بحرًا لانهائيًا من الجسيمات ذات الطاقة السالبة، يُعرف باسم بحر ديراك . ساهمت هذه النظرية في تحسين تنبؤات معادلة ديراك التي صاغها سابقًا ، ونجحت في التنبؤ بوجود البوزيترون ، وهو ما تأكد بعد عامين. تنبأ مبدأ عدم اليقين الذي وضعه فيرنر هايزنبرغ عام 1927 بحد أساسي يمكن ضمنه قياس الموضع والزخم اللحظيين ، أو الطاقة والزمن. كما هددت هذه النتائج بعيدة المدى مسألة وجود "فراغ" الفضاء بين الجسيمات.

نظريات المجال الكلاسيكية

إنّ المعيار الأكثر دقة لتحديد الفراغ هو منطقة في المكان والزمان تكون فيها جميع مكونات موتر الإجهاد والطاقة صفرًا. وهذا يعني أن هذه المنطقة خالية من الطاقة والزخم، وبالتالي، يجب أن تكون خالية من الجسيمات والمجالات الفيزيائية الأخرى (مثل الكهرومغناطيسية) التي تحتوي على الطاقة والزخم.

جاذبية

في النسبية العامة ، يعني انعدام موتر الإجهاد والطاقة، من خلال معادلات أينشتاين للمجال ، انعدام جميع مكونات موتر ريتشي . لا يعني الفراغ بالضرورة أن انحناء الزمكان مسطح: إذ يمكن للمجال الجاذبي أن يُحدث انحناءً في الفراغ على شكل قوى المد والجزر وموجات الجاذبية (وهي تقنيًا مكونات موتر فايل ). يُعد الثقب الأسود (ذي الشحنة الكهربائية الصفرية) مثالًا رائعًا لمنطقة "مملوءة" تمامًا بالفراغ، لكنها مع ذلك تُظهر انحناءً قويًا.

الكهرومغناطيسية

في الكهرومغناطيسية الكلاسيكية ، يُعدّ فراغ الفضاء الحر ، أو ما يُعرف أحيانًا بالفضاء الحر أو الفراغ التام ، وسطًا مرجعيًا قياسيًا للتأثيرات الكهرومغناطيسية. [ 22 ] [ 23 ] ويشير بعض الباحثين إلى هذا الوسط المرجعي بالفراغ الكلاسيكي ، [ 22 ] وهو مصطلح يهدف إلى تمييز هذا المفهوم عن فراغ الديناميكا الكهربائية الكمية أو فراغ الديناميكا اللونية الكمية ، حيث يمكن أن تُنتج تقلبات الفراغ كثافات جسيمات افتراضية عابرة، وسماحية نسبية ونفاذية نسبية لا تساويان الوحدة تمامًا. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]

في نظرية الكهرومغناطيسية الكلاسيكية، يتمتع الفضاء الحر بالخصائص التالية:

يمكن اعتبار فراغ الكهرومغناطيسية الكلاسيكية وسطًا كهرومغناطيسيًا مثاليًا مع العلاقات التكوينية بوحدات النظام الدولي للوحدات: [ 32 ]

د(ر، ت)=ε0هـ(ر، ت){\displaystyle {\boldsymbol {D}}({\boldsymbol {r}},\ t )=\varepsilon _{0}{\boldsymbol {E}}({\boldsymbol {r}},\ t)\,}
ح(ر، ت)=1μ0ب(ر، ت){\displaystyle {\boldsymbol {H}}({\boldsymbol {r}},\ t )={\frac {1}{\mu _{0}}}{\boldsymbol {B}}({\boldsymbol {r}},\ t)\,}

يربط هذا النموذج مجال الإزاحة الكهربائية D بالمجال الكهربائي E ، والمجال المغناطيسي H بالمجال المغناطيسي B. هنا ، r هو الموقع المكاني و t هو الزمن .

ميكانيكا الكم

فيديو لتجربة توضح تقلبات الفراغ (في الحلقة الحمراء) التي تم تضخيمها عن طريق التحويل البارامتري التلقائي للترددات المنخفضة .

في ميكانيكا الكم ونظرية الحقل الكمومي ، يُعرَّف الفراغ بأنه الحالة (أي حل معادلات النظرية) ذات أدنى طاقة ممكنة ( الحالة الأرضية لفضاء هيلبرت ). في الديناميكا الكهربائية الكمومية، يُشار إلى هذا الفراغ بـ" فراغ الديناميكا الكهربائية الكمومية " لتمييزه عن فراغ الديناميكا اللونية الكمومية ، والذي يُشار إليه بـ" فراغ الديناميكا اللونية الكمومية" . فراغ الديناميكا الكهربائية الكمومية هو حالة لا تحتوي على جسيمات مادية (ومن هنا جاءت التسمية)، ولا تحتوي على فوتونات . وكما ذُكر سابقًا، يستحيل تحقيق هذه الحالة تجريبيًا. (حتى لو أمكن إزالة كل جسيم مادي من حجم معين، فسيكون من المستحيل التخلص من جميع فوتونات الجسم الأسود ). ومع ذلك، فهو يُقدِّم نموذجًا جيدًا للفراغ القابل للتحقيق، ويتوافق مع عدد من الملاحظات التجريبية كما هو موضح لاحقًا.

يتميز فراغ الكهروديناميكا الكمية بخصائص مثيرة ومعقدة. ففي هذا الفراغ، تكون القيم المتوسطة للمجالين الكهربائي والمغناطيسي صفرًا، لكن تبايناتهما لا تساوي صفرًا. [ 33 ] ونتيجةً لذلك، يحتوي فراغ الكهروديناميكا الكمية على تقلبات فراغية ( جسيمات افتراضية تظهر وتختفي)، وطاقة محدودة تُسمى طاقة الفراغ . تُعد التقلبات الفراغية جزءًا أساسيًا وشائعًا في نظرية الحقل الكمومي. ومن بين التأثيرات التي تم التحقق منها تجريبيًا لهذه التقلبات: الانبعاث التلقائي وانزياح لامب . [ 15 ] كما يتم تعديل قانون كولوم والجهد الكهربائي في الفراغ بالقرب من شحنة كهربائية. [ 34 ]

نظريًا، في الديناميكا اللونية الكمومية، يمكن أن تتعايش حالات فراغ متعددة. [ 35 ] يُعتقد أن بداية ونهاية التضخم الكوني قد نشأتا من انتقالات بين حالات فراغ مختلفة. بالنسبة للنظريات المُستمدة من تكميم نظرية كلاسيكية، تُنتج كل نقطة ثابتة للطاقة في فضاء التكوين فراغًا واحدًا. يُعتقد أن نظرية الأوتار تحتوي على عدد هائل من الفراغات - ما يُعرف بمشهد نظرية الأوتار .

الفضاء الخارجي

إن بنية الغلاف المغناطيسي ليست فراغًا مثاليًا، بل هي بلازما رقيقة تغمرها الجسيمات المشحونة والعناصر الحرة مثل الهيدروجين والهيليوم والأكسجين والمجالات الكهرومغناطيسية .

يتميز الفضاء الخارجي بكثافة وضغط منخفضين للغاية، وهو أقرب ما يكون إلى الفراغ التام من الناحية الفيزيائية. لكن لا يوجد فراغ تام تمامًا، حتى في الفضاء بين النجوم، حيث لا يزال هناك بضع ذرات هيدروجين لكل متر مكعب. [ 5 ]

تحافظ النجوم والكواكب والأقمار على أغلفةها الجوية بفعل الجاذبية، ولذلك، لا توجد حدود واضحة للغلاف الجوي: فكثافة الغازات الجوية تتناقص ببساطة مع ازدياد المسافة عن الجسم. ينخفض ​​الضغط الجوي للأرض إلى حوالي 32 ملي باسكال (4.6 × 10⁻⁶ رطل / بوصة مربعة) على ارتفاع 100 كيلومتر (62 ميلًا) ، [ 36 ] وهو ما يُعرف بخط كارمان ، الذي يُعد تعريفًا شائعًا للحدود مع الفضاء الخارجي. بعد هذا الخط، يصبح ضغط الغاز المتجانس ضئيلًا جدًا مقارنةً بضغط الإشعاع الشمسي والضغط الديناميكي للرياح الشمسية ، مما يجعل تعريف الضغط صعب التفسير. يتميز الغلاف الحراري في هذا النطاق بتدرجات كبيرة في الضغط ودرجة الحرارة والتركيب، ويتغير بشكل كبير بسبب الطقس الفضائي . يفضل علماء الفيزياء الفلكية استخدام كثافة الجسيمات لوصف هذه البيئات، بوحدة جسيمات لكل سنتيمتر مكعب.  

لكن على الرغم من استيفائها تعريف الفضاء الخارجي، فإن كثافة الغلاف الجوي في أول بضع مئات من الكيلومترات فوق خط كارمان لا تزال كافية لإحداث مقاومة كبيرة على الأقمار الصناعية . تعمل معظم الأقمار الصناعية في هذه المنطقة، التي تُسمى مدار الأرض المنخفض ، ويجب عليها تشغيل محركاتها كل أسبوعين أو بضع مرات في السنة (بحسب النشاط الشمسي). [ 37 ] تكون المقاومة هنا منخفضة لدرجة أنه يمكن نظريًا التغلب عليها بضغط الإشعاع على الأشرعة الشمسية ، وهو نظام دفع مقترح للسفر بين الكواكب . [ 38 ]

يمتلئ الكون المرئي بأكمله بأعداد هائلة من الفوتونات ، فيما يُعرف بإشعاع الخلفية الكونية ، ومن المرجح أيضاً بوجود عدد مماثل من النيوترينوات . وتبلغ درجة حرارة هذا الإشعاع حالياً حوالي 3 كلفن (-270.15 درجة مئوية ؛ -454.27 درجة فهرنهايت ) .   

قياس

تُحدد جودة الفراغ بكمية المادة المتبقية في النظام، لذا فإن الفراغ عالي الجودة هو الذي يحتوي على كمية قليلة جدًا من المادة. يُقاس الفراغ أساسًا بضغطه المطلق ، لكن توصيفه الكامل يتطلب معايير إضافية، مثل درجة الحرارة والتركيب الكيميائي. أحد أهم هذه المعايير هو متوسط ​​المسار الحر (MFP) للغازات المتبقية، والذي يُشير إلى متوسط ​​المسافة التي تقطعها الجزيئات بين تصادماتها. مع انخفاض كثافة الغاز، يزداد متوسط ​​المسار الحر، وعندما يكون أطول من الحجرة أو المضخة أو المركبة الفضائية أو أي أجسام أخرى موجودة، فإن افتراضات استمرارية ميكانيكا الموائع لا تنطبق. تُسمى حالة الفراغ هذه بالفراغ العالي ، وتُسمى دراسة تدفقات الموائع في هذا النظام بديناميكيات جسيمات الغاز. يكون متوسط ​​المسار الحر للهواء عند الضغط الجوي قصيرًا جدًا، 70 نانومتر ، ولكنه عند 100 ملي باسكال (≈  يبلغ متوسط ​​المسار  الحر للهواء عند درجة حرارة الغرفة حوالي 100 ملم ،  وهو ما يقارب حجم الأجسام اليومية مثل أنابيب التفريغ . يدور مقياس الإشعاع كروكس عندما يكون متوسط ​​المسار الحر أكبر من حجم الشفرات.

تُقسّم جودة الفراغ إلى نطاقات وفقًا للتقنية المطلوبة لتحقيقها أو قياسها. وقد حُدّدت هذه النطاقات في معيار ISO 3529-1:2019 كما هو موضح في الجدول التالي (100  باسكال تُعادل 0.75  تور؛ التور وحدة قياس غير تابعة للنظام الدولي للوحدات):

نطاق الضغطتعريفأما الأساس المنطقي لتحديد النطاقات فهو كما يلي (في الظروف النموذجية):
الضغط الجوي السائد (من 31  كيلو باسكال إلى 110  كيلو باسكال) إلى 100  باسكالفراغ منخفض (خشن)يمكن تحقيق الضغط باستخدام مواد بسيطة (مثل الفولاذ العادي) ومضخات تفريغ الإزاحة الموجبة؛ نظام التدفق اللزج للغازات.
أقل من 100 باسكال إلى 0.1 باسكالفراغ متوسط ​​(ناعم)يمكن تحقيق الضغط باستخدام مواد متطورة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ) ومضخات تفريغ الإزاحة الموجبة؛ نظام تدفق انتقالي للغازات.
<0.1 باسكال إلى1 × 10 −6  باسكالفراغ عالي (HV)يمكن تحقيق الضغط باستخدام مواد متطورة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ)، وحشوات مطاطية، ومضخات تفريغ عالية؛ ونظام تدفق جزيئي للغازات.
<1 × 10 −6  باسكال إلى1 × 10 −9  باسكالفراغ فائق العلو (UHV)يمكن تحقيق الضغط باستخدام مواد متطورة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض الكربون)، وأختام معدنية، وتحضيرات وتنظيف خاص للأسطح، والتجفيف الحراري، ومضخات التفريغ العالي؛ ونظام التدفق الجزيئي للغازات.
أقل 1 × 10 −9  باسكالفراغ عالي للغاية (XHV)يمكن تحقيق الضغط باستخدام مواد متطورة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض الكربون المُحرق بالتفريغ، والألومنيوم، والنحاس-البريليوم، والتيتانيوم)، وحشوات معدنية، وتحضيرات خاصة للأسطح وتنظيفها، والتجفيف الحراري، ومضخات امتصاص إضافية؛ ونظام تدفق جزيئي للغازات.
  • الضغط الجوي متغير ولكن 101.325 و 100 كيلوباسكال (1013.25 و 1000.00 مليبار) هي ضغوط قياسية أو مرجعية شائعة . 
  • الفضاء السحيق عمومًا أكثر فراغًا بكثير من أي فراغ اصطناعي. وقد ينطبق عليه تعريف الفراغ العالي المذكور أعلاه أو لا، وذلك بحسب المنطقة الفضائية والأجرام السماوية التي يتم دراستها. على سبيل المثال، المسار الحر المتوسط ​​للفضاء بين الكواكب أصغر من حجم النظام الشمسي، ولكنه أكبر من الكواكب والأقمار الصغيرة. ونتيجة لذلك، تُظهر الرياح الشمسية تدفقًا متصلًا على نطاق النظام الشمسي، ولكن يجب اعتبارها قصفًا للجسيمات بالنسبة للأرض والقمر.
  • الفراغ التام هو حالة مثالية خالية تمامًا من الجسيمات. لا يمكن تحقيقه في المختبر ، مع أنه قد توجد أحجام صغيرة تخلو، للحظات وجيزة، من جسيمات المادة. حتى لو أُزيلت جميع جسيمات المادة، فستظل الفوتونات موجودة ، بالإضافة إلى الطاقة المظلمة ، والجسيمات الافتراضية ، وغيرها من جوانب الفراغ الكمومي .

القياس النسبي مقابل القياس المطلق

يُقاس الفراغ بوحدات الضغط ، وعادةً ما يُطرح من الضغط الجوي المحيط على الأرض. لكن مقدار الفراغ النسبي القابل للقياس يختلف باختلاف الظروف المحلية. فعلى سطح كوكب الزهرة ، حيث يكون الضغط الجوي على مستوى سطح الأرض أعلى بكثير منه على الأرض، ستكون قراءات الفراغ النسبي أعلى بكثير. أما على سطح القمر، الذي يكاد يخلو من الغلاف الجوي، فسيكون من الصعب للغاية خلق فراغ قابل للقياس بالنسبة للبيئة المحيطة.

وبالمثل، من الممكن تسجيل قراءات فراغ نسبي أعلى بكثير من المعتاد في أعماق محيطات الأرض. فالغواصة التي تحافظ على ضغط داخلي يعادل ضغط جوي واحد، والمغمورة على عمق 10 ضغوط جوية (98 مترًا؛ علمًا بأن عمودًا من مياه البحر بارتفاع 9.8 متر يعادل وزن ضغط جوي واحد)، تُعتبر فعليًا غرفة فراغ تحجب ضغوط المياه الخارجية الهائلة، مع العلم أن  الضغط الجوي الواحد داخل الغواصة لا يُعتبر عادةً فراغًا.

لذلك، لفهم المناقشات التالية حول قياس الفراغ بشكل صحيح، من المهم أن يفترض القارئ أن القياسات النسبية تتم على الأرض عند مستوى سطح البحر، عند ضغط جوي محيط يساوي بالضبط 1 ضغط جوي.

القياسات نسبةً إلى 1  ضغط جوي

مقياس ماكلويد زجاجي، تم تفريغه من الزئبق

وحدة الضغط في النظام الدولي للوحدات هي الباسكال (رمزه Pa)، لكن الفراغ يُقاس غالبًا بوحدة التور ، نسبةً إلى الفيزيائي الإيطالي توريتشيلي (1608-1647). التور الواحد يساوي إزاحة مليمتر واحد من الزئبق ( mmHg ) في المانومتر ، حيث يعادل التور الواحد  133.3223684 باسكال فوق الصفر المطلق. يُقاس الفراغ أيضًا على المقياس البارومتري أو كنسبة مئوية من الضغط الجوي بالبار أو الضغط الجوي . يُقاس الفراغ المنخفض عادةً بملليمترات الزئبق (mmHg) أو الباسكال (Pa) تحت الضغط الجوي القياسي. "تحت الضغط الجوي" يعني أن الضغط المطلق يساوي الضغط الجوي الحالي.

بمعنى آخر، معظم مقاييس الفراغ المنخفض التي تُشير، على سبيل المثال، إلى 50.79  تور، تحتوي على هامش خطأ. العديد من مقاييس الفراغ المنخفض الرخيصة لديها هامش خطأ وقد تُشير إلى فراغ 0  تور، ولكن عمليًا يتطلب ذلك عادةً مضخة تفريغ دوارة ثنائية المراحل أو مضخة تفريغ متوسطة أخرى للوصول إلى ما هو أقل بكثير من 1  تور.

أدوات القياس

تُستخدم العديد من الأجهزة لقياس الضغط في الفراغ، وذلك حسب نطاق الفراغ المطلوب. [ 39 ]

تتكون مقاييس الضغط الهيدروستاتيكي (مثل مانومتر عمود الزئبق ) من عمود رأسي من السائل داخل أنبوب، حيث تتعرض نهايتاه لضغوط مختلفة. يرتفع العمود أو ينخفض ​​حتى يتوازن وزنه مع فرق الضغط بين طرفي الأنبوب. أبسط تصميم هو أنبوب مغلق الطرف على شكل حرف U، متصل أحد طرفيه بالمنطقة المراد قياسها. يمكن استخدام أي سائل، ولكن يُفضل الزئبق لكثافته العالية وضغط بخاره المنخفض. تستطيع مقاييس الضغط الهيدروستاتيكي البسيطة قياس ضغوط تتراوح من 1  تور (100  باسكال) إلى ما فوق الضغط الجوي. ومن أهم أنواعها مقياس ماكلويد ، الذي يعزل حجمًا معروفًا من الفراغ ويضغطه لزيادة فرق ارتفاع عمود السائل. يستطيع مقياس ماكلويد قياس فراغات تصل إلى 10⁻⁶ تور  (0.1  ملي باسكال)، وهو أدنى قياس مباشر للضغط ممكن باستخدام التقنيات الحالية. تستطيع مقاييس الفراغ الأخرى قياس ضغوط أقل، ولكن بشكل غير مباشر فقط عن طريق قياس خصائص أخرى يتحكم فيها الضغط. يجب معايرة هذه القياسات غير المباشرة عن طريق قياس مباشر، وغالبًا ما يكون ذلك باستخدام مقياس ماكلويد. [ 40 ]

يُعدّ الكينوتومتر نوعًا خاصًا من مقاييس الضغط الهيدروستاتيكي، ويُستخدم عادةً في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالتوربينات البخارية. يقيس الكينوتومتر الفراغ في حيز البخار الخاص بالمكثف، أي غازات العادم في المرحلة الأخيرة من التوربين. [ 41 ]

تعتمد المقاييس الميكانيكية أو المرنة على أنبوب بوردون أو غشاء أو كبسولة، مصنوعة عادةً من المعدن، والتي يتغير شكلها استجابةً لضغط المنطقة المراد قياسها. ومن بين هذه المقاييس، مقياس الضغط السعوي ، حيث يشكل الغشاء جزءًا من مكثف. ويؤدي تغير الضغط إلى انثناء الغشاء، مما ينتج عنه تغير في السعة. وتكون هذه المقاييس فعالة ضمن نطاق ضغط يتراوح بين 10³ تور و10⁻⁴  تور ، وما فوق. 

تعتمد مقاييس التوصيل الحراري على حقيقة أن قدرة الغاز على توصيل الحرارة تتناقص مع الضغط. في هذا النوع من المقاييس، يُسخّن سلكٌ بتمرير تيار كهربائي فيه. ثم يُستخدم مزدوج حراري أو كاشف درجة حرارة مقاوم (RTD) لقياس درجة حرارة السلك. وتعتمد هذه الدرجة على معدل فقدان السلك للحرارة إلى الغاز المحيط، وبالتالي على التوصيل الحراري. ومن الأنواع الشائعة مقياس بيراني الذي يستخدم سلكًا واحدًا من البلاتين كعنصر تسخين وككاشف RTD في آنٍ واحد. تتميز هذه المقاييس بدقة عالية ضمن نطاق ضغط من 10  تور إلى 10⁻³ تور  ، ولكنها حساسة للتركيب الكيميائي للغازات المقاسة.

تُستخدم مقاييس التأين في الفراغ العالي جدًا. وهي نوعان: الكاثود الساخن والكاثود البارد. في النوع ذي الكاثود الساخن، يُنتج سلك مُسخّن كهربائيًا حزمة إلكترونية. تنتقل الإلكترونات عبر المقياس وتُؤيّن جزيئات الغاز المحيطة بها. تُجمع الأيونات الناتجة عند قطب سالب. يعتمد التيار على عدد الأيونات، الذي يعتمد بدوره على الضغط داخل المقياس. تتراوح دقة مقاييس الكاثود الساخن من 10⁻³ تور  إلى 10⁻¹⁰ تور . أما النوع ذو الكاثود البارد، فيعتمد مبدأ عملهعلى نفس المبدأ، باستثناء أن الإلكترونات تُنتج في تفريغ كهربائي عالي الجهد. تتراوح دقة مقاييس الكاثود البارد من 10⁻² تور  إلى 10⁻⁹ تور  . تتأثر معايرة مقاييس التأين بشدة بهندسة التركيب، والتركيب الكيميائي للغازات المقاسة، والتآكل، والترسبات السطحية. وقد تُفقد معايرتها عند تشغيلها تحت الضغط الجوي أو في فراغ منخفض. عادةً ما يكون تركيب الغازات في الفراغات العالية غير قابل للتنبؤ، لذلك يجب استخدام مطياف الكتلة بالتزامن مع مقياس التأين للحصول على قياس دقيق. [ 42 ]

الاستخدامات

تحتوي المصابيح الكهربائية على فراغ جزئي، يُملأ عادةً بغاز الأرجون ، مما يحمي سلك التنجستن.

يُعدّ الفراغ مفيدًا في العديد من العمليات والأجهزة. وكان أول استخدام واسع النطاق له في المصباح المتوهج لحماية الفتيل من التحلل الكيميائي. كما أن الخمول الكيميائي الناتج عن الفراغ مفيد أيضًا في لحام الحزم الإلكترونية ، واللحام البارد ، والتعبئة والتغليف بالتفريغ ، والقلي بالتفريغ . ويُستخدم الفراغ فائق العلو في دراسة الركائز النظيفة على المستوى الذري، إذ أن الفراغ الجيد جدًا هو وحده القادر على الحفاظ على نظافة الأسطح على المستوى الذري لفترة طويلة نسبيًا (من دقائق إلى أيام). ويزيل الفراغ العالي إلى فائق العلو عائق الهواء، مما يسمح لحزم الجسيمات بترسيب المواد أو إزالتها دون تلوث. وهذا هو المبدأ الذي تقوم عليه عمليات الترسيب الكيميائي للبخار ، والترسيب الفيزيائي للبخار ، والحفر الجاف ، وهي عمليات أساسية في تصنيع أشباه الموصلات والطلاءات البصرية ، وفي علم الأسطح . كما أن تقليل الحمل الحراري يوفر العزل الحراري للزجاجات الحرارية . يُخفّض الفراغ العميق درجة غليان السوائل ويُعزز إطلاق الغازات عند درجات حرارة منخفضة ، وهو ما يُستخدم في التجفيف بالتجميد ، وتحضير المواد اللاصقة ، والتقطير ، وعلم المعادن ، وتنقية العمليات الصناعية. تُتيح الخصائص الكهربائية للفراغ إمكانية تصنيع المجاهر الإلكترونية وأنابيب التفريغ ، بما في ذلك أنابيب أشعة الكاثود . تُستخدم قواطع الفراغ في لوحات التوزيع الكهربائية. تُعدّ عمليات القوس الكهربائي في الفراغ ذات أهمية صناعية لإنتاج أنواع معينة من الفولاذ أو مواد عالية النقاء. يُفيد التخلص من احتكاك الهواء في تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة وأجهزة الطرد المركزي فائقة السرعة .

تعمل مضخة الآبار الضحلة هذه على تقليل ضغط الهواء الجوي داخل حجرة المضخة. يمتد الضغط الجوي إلى أسفل البئر، دافعًا الماء إلى أعلى الأنبوب نحو المضخة لموازنة الضغط المنخفض. أما حجرات المضخات فوق سطح الأرض، فتكون فعالة حتى عمق 9 أمتار تقريبًا، وذلك بسبب وزن عمود الماء الذي يوازن الضغط الجوي.

الآلات التي تعمل بالشفط

تُستخدم أنظمة التفريغ عادةً لتوليد قوة الشفط ، والتي لها تطبيقات أوسع بكثير. استخدم محرك نيوكومن البخاري التفريغ بدلاً من الضغط لتحريك مكبس. في القرن التاسع عشر، استُخدم التفريغ للجر في سكة حديد إيزامبارد كينغدوم برونيل التجريبية التي تعمل بالهواء . كانت مكابح التفريغ شائعة الاستخدام في القطارات في المملكة المتحدة، ولكن باستثناء خطوط السكك الحديدية التراثية ، فقد استُبدلت بمكابح الهواء .

يمكن استخدام فراغ مشعب السحب لتشغيل ملحقات السيارات . وأشهر استخداماته هو نظام المؤازرة الفراغي ، المستخدم لتوفير مساعدة كهربائية للمكابح . ومن التطبيقات القديمة ماسحات الزجاج الأمامي التي تعمل بالفراغ ومضخات الوقود الأوتوماتيكية . تعتمد بعض أجهزة الطائرات ( مؤشر الوضع ومؤشر الاتجاه ) عادةً على الفراغ كحماية ضد فقدان جميع الأجهزة (التي تعمل بالكهرباء)، نظرًا لأن الطائرات القديمة غالبًا ما كانت تفتقر إلى الأنظمة الكهربائية، ولأن هناك مصدرين متاحين للفراغ في الطائرة المتحركة، وهما المحرك وفنتوري خارجي. يستخدم صهر الحث الفراغي الحث الكهرومغناطيسي داخل الفراغ.

يُعدّ الحفاظ على فراغ في المكثف جانبًا مهمًا من جوانب التشغيل الفعال للتوربينات البخارية . ولتحقيق هذا الغرض، يُستخدم قاذف نفاث بخاري أو مضخة فراغ حلقية سائلة . ويتراوح الفراغ النموذجي المُحافظ عليه في حيز بخار المكثف عند مخرج التوربين (ويُسمى أيضًا ضغط المكثف الخلفي) بين 5 و15 كيلو باسكال (قيمة مطلقة)، وذلك تبعًا لنوع المكثف والظروف المحيطة.

انبعاث الغازات

يُطلق على التبخر والتسامي في الفراغ اسم إطلاق الغازات . جميع المواد، صلبة كانت أم سائلة، لها ضغط بخاري منخفض ، ويصبح إطلاق الغازات منها ذا أهمية بالغة عندما ينخفض ​​ضغط الفراغ عن هذا الضغط البخاري. يُشبه إطلاق الغازات تأثير التسرب، إذ يُحدّ من مستوى الفراغ الذي يُمكن تحقيقه. قد تتكثف نواتج إطلاق الغازات على الأسطح الباردة المجاورة، مما قد يُسبب مشاكل إذا حجبت الأجهزة البصرية أو تفاعلت مع مواد أخرى. يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية في مهمات الفضاء، حيث يُمكن أن يُؤدي حجب التلسكوب أو الخلية الشمسية إلى إفساد مهمة باهظة التكاليف.

يُعدّ الماء الذي تمتصه مواد الحجرة أكثر نواتج انبعاث الغازات شيوعًا في أنظمة التفريغ. ويمكن تقليله بتجفيف الحجرة أو تسخينها، وإزالة المواد الماصة. وقد يتكثف الماء المنبعث في زيت مضخات الريش الدوارة، مما يُقلل سرعتها الصافية بشكل كبير في حال عدم استخدام موازنة الغاز. لذا، يجب أن تكون أنظمة التفريغ العالي نظيفة وخالية من المواد العضوية لتقليل انبعاث الغازات إلى أدنى حد.

تُسخّن أنظمة التفريغ العالي جدًا عادةً، ويفضل أن يكون ذلك تحت فراغ، لرفع ضغط بخار جميع المواد المنبعثة مؤقتًا وتبخيرها. بمجرد تبخير معظم المواد المنبعثة وتفريغ النظام، يمكن تبريده لخفض ضغط البخار وتقليل انبعاث الغازات المتبقية أثناء التشغيل الفعلي. تُبرّد بعض الأنظمة بدرجة حرارة أقل بكثير من درجة حرارة الغرفة باستخدام النيتروجين السائل لإيقاف انبعاث الغازات المتبقية وضخ النظام في الوقت نفسه.

الضخ وضغط الهواء المحيط

في الآبار العميقة، تكون حجرة المضخة في قاع البئر بالقرب من سطح الماء، أو مغمورة فيه. يمتد قضيب شفط من المقبض إلى أسفل منتصف الأنبوب وصولاً إلى عمق البئر لتشغيل المكبس. يعمل مقبض المضخة كثقل موازن كبير لوزن قضيب الشفط ووزن عمود الماء المرتكز على المكبس العلوي حتى مستوى سطح الأرض.

لا يمكن سحب السوائل عمومًا، لذا لا يمكن إحداث فراغ عن طريق الشفط . يمكن للشفط أن ينشر الفراغ ويخففه عن طريق السماح لضغط أعلى بدفع السوائل إليه، ولكن يجب إحداث الفراغ أولًا قبل حدوث الشفط. أسهل طريقة لإحداث فراغ اصطناعي هي زيادة حجم وعاء. على سبيل المثال، تعمل عضلة الحجاب الحاجز على توسيع تجويف الصدر، مما يؤدي إلى زيادة حجم الرئتين. هذا التوسع يقلل الضغط ويخلق فراغًا جزئيًا، سرعان ما يمتلئ بالهواء المدفوع بفعل الضغط الجوي.

لإبقاء حجرة ما فارغةً إلى ما لا نهاية دون الحاجة إلى تمدد لا نهائي، يمكن إغلاق جزء من الحجرة وتفريغه ثم توسيعه مجددًا بشكل متكرر. هذا هو المبدأ الذي تقوم عليه مضخات الإزاحة الموجبة ، مثل مضخة الماء اليدوية على سبيل المثال. داخل المضخة، تعمل آلية على توسيع تجويف صغير مغلق لخلق فراغ. وبسبب فرق الضغط، يُدفع بعض السائل من الحجرة (أو البئر، في مثالنا) إلى تجويف المضخة الصغير. ثم يُغلق تجويف المضخة عن الحجرة، ويُفتح للهواء الجوي، ويُضغط مرة أخرى إلى حجم صغير جدًا.

رسم توضيحي لمضخة توربينية جزيئية ، وهي مضخة لنقل الزخم تُستخدم لتحقيق فراغ عالٍ

الشرح أعلاه مجرد مقدمة بسيطة عن ضخ الفراغ، ولا يمثل جميع أنواع المضخات المستخدمة. فقد طُوّرت العديد من أنواع مضخات الإزاحة الموجبة، وتعتمد تصاميم أخرى كثيرة على مبادئ مختلفة جذريًا. مضخات نقل الزخم ، التي تتشابه إلى حد ما مع المضخات الديناميكية المستخدمة عند ضغوط أعلى، قادرة على تحقيق فراغ بجودة أعلى بكثير من مضخات الإزاحة الموجبة. أما مضخات الاحتجاز، فتستطيع احتجاز الغازات في حالة صلبة أو ممتصة، غالبًا بدون أجزاء متحركة أو موانع تسرب أو اهتزازات. لا تُعدّ أي من هذه المضخات مثالية لجميع الأغراض؛ فلكل نوع منها قيود أداء مهمة. وتشترك جميعها في صعوبة ضخ الغازات ذات الوزن الجزيئي المنخفض، وخاصة الهيدروجين والهيليوم والنيون .

يعتمد أدنى ضغط يمكن تحقيقه في النظام على عوامل عديدة إلى جانب طبيعة المضخات. يمكن توصيل عدة مضخات على التوالي، فيما يُعرف بالمراحل، لتحقيق مستويات فراغ أعلى. ويؤثر اختيار موانع التسرب، وهندسة الحجرة، والمواد، وإجراءات التفريغ، جميعها على ذلك. وتُعرف هذه العوامل مجتمعةً بتقنية التفريغ . وفي بعض الأحيان، لا يكون الضغط النهائي هو الخاصية الوحيدة ذات الصلة. تختلف أنظمة الضخ في تلوث الزيت، والاهتزاز، والضخ التفضيلي لغازات معينة، وسرعات التفريغ، ودورة التشغيل المتقطعة، والموثوقية، أو تحمل معدلات التسرب العالية.

في أنظمة الفراغ العالي للغاية ، يجب مراعاة بعض مسارات التسرب ومصادر انبعاث الغازات "غير المألوفة". يُعد امتصاص الماء من قِبل الألومنيوم والبلاديوم مصدرًا غير مقبول لانبعاث الغازات، بل يجب أيضًا مراعاة قدرة المعادن الصلبة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم على امتصاص الماء. تتبخر بعض الزيوت والشحوم في الفراغات الشديدة. قد يلزم مراعاة نفاذية جدران الحجرة المعدنية، ويجب أن يكون اتجاه حبيبات الحواف المعدنية موازيًا لسطح الحافة.

يبلغ أدنى ضغط يمكن تحقيقه حاليًا في المختبر حوالي 1 × 10⁻¹³ تور (13 بيكو باسكال) . [ 43 ] ومع ذلك، فقد تم قياس ضغوط منخفضة تصل إلى 5 × 10⁻¹⁷ تور (6.7 فيمتو باسكال) بشكل غير مباشر في نظام فراغ مبرد بدرجة حرارة 4 كلفن (-269.15 درجة مئوية؛ -452.47 درجة فهرنهايت) . [ 4 ] وهذا يعادل تقريبًا 100 جسيم/ سم³ .     

التأثيرات على الإنسان والحيوان

تصور هذه اللوحة، "تجربة على طائر في مضخة الهواء" للفنان جوزيف رايت من ديربي ، عام 1768، تجربة أجراها روبرت بويل عام 1660.

يفقد البشر والحيوانات المعرضون للفراغ وعيهم بعد ثوانٍ معدودة، ويموتون بسبب نقص الأكسجين في غضون دقائق، لكن الأعراض ليست بتلك الحدة التي تُصوَّر بها عادةً وسائل الإعلام والثقافة الشعبية. يؤدي انخفاض الضغط إلى خفض درجة غليان الدم وسوائل الجسم الأخرى، لكن الضغط المرن للأوعية الدموية يضمن بقاء درجة الغليان هذه أعلى من درجة حرارة الجسم الداخلية البالغة 37 درجة مئوية. [ 44 ] على الرغم من أن الدم لا يغلي، إلا أن تكوّن فقاعات غازية في سوائل الجسم عند انخفاض الضغط، والمعروف باسم الفقاعة ، لا يزال مصدر قلق. قد يتسبب الغاز في انتفاخ الجسم إلى ضعف حجمه الطبيعي وإبطاء الدورة الدموية، لكن الأنسجة مرنة ومسامية بما يكفي لمنع التمزق. [ 45 ] يمكن الحد من التورم والفقاعة عن طريق ارتداء بدلة ضغط . ارتدى رواد مكوك الفضاء بدلة مرنة مُحكمة تُسمى بدلة حماية الطاقم من الارتفاع (CAPS)، والتي تمنع الفقاعة عند ضغوط منخفضة تصل إلى 2  كيلو باسكال (15  تور). [ 46 ] الغليان السريع سيؤدي إلى تبريد الجلد وتكوين الصقيع، خاصة في الفم، لكن هذا ليس خطرًا كبيرًا.

تُظهر التجارب على الحيوانات أن التعافي السريع والكامل أمر طبيعي في حالات التعرض لفترات تقل عن 90 ثانية، بينما يكون التعرض لفترات أطول لكامل الجسم قاتلاً، ولم تنجح محاولات الإنعاش قط. [ 47 ] وجدت دراسة أجرتها وكالة ناسا على ثمانية قرود شمبانزي أن جميعها نجت من التعرض للفراغ لمدة دقيقتين ونصف. [ 48 ] لا تتوفر سوى بيانات محدودة عن الحوادث البشرية، لكنها تتوافق مع بيانات الحيوانات. قد تتعرض الأطراف لفترات أطول بكثير إذا لم يتأثر التنفس. [ 49 ] كان روبرت بويل أول من أثبت في عام 1660 أن الفراغ قاتل للحيوانات الصغيرة.

تشير إحدى التجارب إلى أن النباتات قادرة على البقاء في بيئة ذات ضغط منخفض (1.5  كيلو باسكال) لمدة 30 دقيقة تقريبًا. [ 50 ] [ 51 ]

يمكن للأجواء الباردة أو الغنية بالأكسجين أن تدعم الحياة عند ضغوط أقل بكثير من الضغط الجوي، طالما أن كثافة الأكسجين مماثلة لكثافة الأكسجين في الغلاف الجوي القياسي عند مستوى سطح البحر.  وتعوض درجات حرارة الهواء المنخفضة الموجودة على ارتفاعات تصل إلى 3 كيلومترات انخفاض الضغط هناك. [ 49 ] وفوق هذا الارتفاع، يصبح إثراء الأكسجين ضروريًا لمنع داء المرتفعات لدى البشر الذين لم يخضعوا للتأقلم مسبقًا ، كما أن بدلات الفضاء ضرورية لمنع التسمم الغازي فوق 19  كيلومترًا. [ 49 ] تستخدم معظم بدلات الفضاء 20  كيلو باسكال (150  تور) فقط من الأكسجين النقي. هذا الضغط كافٍ لمنع التسمم الغازي، ولكن قد يحدث داء تخفيف الضغط والانسداد الغازي إذا لم تتم إدارة معدلات تخفيف الضغط بشكل صحيح.

قد يكون انخفاض الضغط السريع أكثر خطورة من التعرض للفراغ نفسه. فحتى لو لم يحبس المصاب أنفاسه، قد يكون التنفيس عبر القصبة الهوائية بطيئًا جدًا بحيث لا يمنع تمزق الحويصلات الهوائية الدقيقة في الرئتين ، وهو أمر قد يكون مميتًا . [ 49 ] قد تتمزق طبلة الأذن والجيوب الأنفية نتيجة انخفاض الضغط السريع، وقد تصاب الأنسجة الرخوة بكدمات وتنزف، كما أن إجهاد الصدمة سيزيد من استهلاك الأكسجين مما يؤدي إلى نقص الأكسجة. [ 52 ] تُسمى الإصابات الناجمة عن انخفاض الضغط السريع بالرضح الضغطي . وقد يكون انخفاض الضغط بمقدار 13  كيلو باسكال (100  تور)، والذي لا يُسبب أي أعراض إذا كان تدريجيًا، مميتًا إذا حدث فجأة. [ 49 ]

تستطيع بعض الكائنات الدقيقة المحبة للظروف القاسية ، مثل الدببة المائية ، البقاء على قيد الحياة في ظروف الفراغ لفترات تمتد لأيام أو أسابيع. [ 53 ]

أمثلة

الضغط (باسكال إذا لم يتم توضيحه)الضغط (تور، atm)متوسط ​​المسار الحرعدد الجزيئات لكل سنتيمتر مكعب
جو قياسي ، للمقارنة101.325 كيلو باسكال760 تور (1.00 ضغط جوي) 66  نانومتر2.5 × 10 19 [ 54 ]
إعصار شديدما يقارب 87 إلى 95 كيلو باسكالمن 650 إلى 710
مكنسة كهربائيةحوالي 80 كيلو باسكال60070  نانومتر10 19
عادم التوربين البخاري ( ضغط المكثف الخلفي )9  كيلو باسكال
مضخة تفريغ حلقية سائلةحوالي 3.2  كيلو باسكال24 تور (0.032 ضغط جوي) 1.75  ميكرومتر10 18
الغلاف الجوي للمريخ1.155  كيلو باسكال إلى 0.03  كيلو باسكال (يعني 0.6  كيلو باسكال)8.66 إلى 0.23 تور (0.01139 إلى 0.00030 ضغط جوي) 
التجفيف بالتجميدمن 100 إلى 10من 1 إلى 0.1من 100  ميكرومتر إلى 1  مليمترمن 10:16 إلى 10:15
مصباح متوهج10 إلى 1من 0.1 إلى 0.01 تور (من 0.000132 إلى 1.3 × 10 −5 ضغط جوي) من 1  ملم إلى 1  سممن 10 إلى 15 إلى 10 إلى 14
زجاجة حراريةمن 1 إلى 0.01 [ 1 ]1 × 10 −2 إلى 1 × 10 −4 تور (1.316 × 10 −5 إلى 1.3 × 10 −7 ضغط جوي) من 1  سم إلى 1  مترمن 10 إلى 14 إلى 10
الغلاف الحراري للأرض1  باسكال إلى1 × 10 −7من 10⁻² إلى 10⁻⁹من 1  سم إلى 100  كممن 10 إلى 14 إلى 10
أنبوب مفرغ1 × 10 −5 إلى1 × 10 −8من 10⁻⁷ إلى 10⁻¹⁰من 1 إلى 1000  كيلومترمن 10 9 إلى 10 6
الضغط على سطح القمرتقريبًا1 × 10 −910-11​10000  كم4 × 10 5 [ 55 ]
غرفة MBE بمضخة تبريد1 × 10 −6 إلى1 × 10 −10من 10⁻⁸ إلى 10⁻¹²من 10 إلى 100000  كيلومترمن 10 8 إلى 10 4
سديم كثيف  10000 [ 1 ]
الفضاء بين الكواكب  11 [ 1 ]
الفضاء بين النجوم  1 [ 56 ]
الفضاء بين المجرات 10 −6 [ 1 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 تشامبرز، أوستن (2004). فيزياء الفراغ الحديثة . بوكا راتون: مطبعة سي آر سي. ISBN 978-0-8493-2438-3. OCLC 55000526 . 
  2. ↑ هاريس، نايجل س. (1989). ممارسات الفراغ الحديثة . ماكجرو هيل. ص 3. ISBN  978-0-07-707099-1.
  3. ↑ كامبل، جيف (2005). التنظيف السريع . روديل. ص 97. ISBN  978-1-59486-274-8.لاحظ أن بوصة واحدة من الماء تساوي تقريبًا 0.0025 ضغط جوي . 
  4. 1 2 غابرييلس، جي.؛ فاي، إكس.؛ أوروزكو، إل.؛ تجولكر، آر.؛ هاس، جيه.؛ كالينوفسكي، إتش.؛ ترينور، تي.؛ كيلز، دبليو. (1990). "تحسين ألف ضعف في كتلة البروتون المضاد المقاسة" (ملف PDF) . رسائل المراجعة الفيزيائية . 65 (11): 1317-1320 . Bibcode : 1990PhRvL..65.1317G . doi : 10.1103/PhysRevLett.65.1317 . PMID 10042233 . 
  5. 1 2 تادوكورو، م. (1968). "دراسة المجموعة المحلية باستخدام نظرية فيريال". منشورات الجمعية الفلكية اليابانية . 20 (3): 230. Bibcode : 1968PASJ...20..230T . doi : 10.1093/pasj/20.3.230 . hdl : 2433/213521 .يقدر هذا المصدر كثافة قدرها7 × 10⁻²⁹ جم  / سم³ للمجموعة المحلية . دالتون هو1.66 × 10 −24  جم ، أي ما يقارب 40 ذرة لكل متر مكعب.
  6. ^ يورغ هوتنر ومارتن والتر (محرر) (2022). كليمنس تمبلر: Physicae seu philosophiae Naturalis Systema Methodicum. بارس بريما. يكمل physicam Generalem . هيلدسهايم / زيورخ / نيويورك: دار نشر جورج أولمس. ص 28 – 37. ISBN  978-3-487-16076-4.
  7. ↑ كيفية صنع أنبوب غايسلر تجريبي ، مجلة العلوم الشعبية الشهرية، فبراير 1919، صفحة غير مرقمة. شركة بونير
  8. ↑ "ما هي الكلمات في اللغة الإنجليزية التي تحتوي على حرفي u متتاليين؟" . قواميس أكسفورد على الإنترنت . مؤرشف من الأصل في 8 أغسطس 2018. تم الاطلاع عليه في 23 أكتوبر 2011 .
  9. 1 2 جينز، هينينغ (1994). العدم: علم الفضاء الفارغ . نيويورك: دار نشر بيرسيوس (نُشر عام 1999). ISBN 978-0-7382-0610-3. OCLC 48836264 . 
  10. ↑ دروارت، تيريز-آن (2016)، "الفارابي" ، في زالتا، إدوارد ن. (محرر)، موسوعة ستانفورد للفلسفة ( طبعة شتاء 2021) ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-10-2022 
  11. ↑ ماكجينيس، جون (2022)، "الفلسفة الطبيعية والعلوم الطبيعية العربية والإسلامية" ، في زالتا، إدوارد ن. (محرر)، موسوعة ستانفورد للفلسفة ( طبعة ربيع 2022) ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2022 .
  12. ↑ دلال، أحمد (2001-2002). "التفاعل بين العلم واللاهوت في علم الكلام في القرن الرابع عشر" . من العصور الوسطى إلى العصر الحديث في العالم الإسلامي، ندوة سوير بجامعة شيكاغو . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 فبراير 2008 .
  13. ↑ دونالد روتليدج هيل ، "الهندسة الميكانيكية في الشرق الأدنى في العصور الوسطى"، مجلة ساينتفك أمريكان ، مايو 1991، ص 64-69 ( انظر دونالد روتليدج هيل ، الهندسة الميكانيكية، مؤرشف في 25-12-2007 في Wayback Machine ).
  14. ↑ دونالد روتليدج هيل (1996)، تاريخ الهندسة في العصور الكلاسيكية والوسطى ، روتليدج ، ص 143، 150-152.
  15. 1 2 بارو، جون د. (2000). كتاب العدم: الفراغات، والعدميات، وأحدث الأفكار حول أصول الكون ( الطبعة الأمريكية الأولى). نيويورك: بانثيون بوكس. ISBN  978-0-09-928845-9. OCLC 46600561 . 
  16. ↑ بارو، جيه دي (2002). كتاب العدم: الفراغات، والعدميات، وأحدث الأفكار حول أصول الكون . سلسلة فينتج. فينتج. الصفحات 71-72 ، 77. ISBN  978-0-375-72609-5. إل سي سي إن 00058894 . 
  17. ↑ جرانت، إدوارد (1981). ضجة كبيرة حول لا شيء: نظريات الفضاء والفراغ من العصور الوسطى إلى الثورة العلمية . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-22983-8.
  18. ↑ "أكبر مقياس للضغط الجوي في العالم" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 أبريل 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أبريل 2008 .
  19. ↑ "أوتو فون غيريك | فيزيائي ومهندس وفيلسوف بروسي | بريتانيكا" . www.britannica.com . تاريخ الاسترجاع: 11 أغسطس 2022 .
  20. ↑ روبرت هوغارث باترسون ، مقالات في التاريخ والفن 10 ، 1862.
  21. ↑ بيكرينغ، دبليو إتش (1912). "النظام الشمسي، حركة النجوم، بالنسبة للوسط الممتص بين النجوم" . الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 72 (9): 740. Bibcode : 1912MNRAS..72..740P . doi : 10.1093/mnras/72.9.740 .
  22. 1 2 فيرنر س. ويغلهوفر (2003). "القسم 4.1 الفراغ الكلاسيكي كوسط مرجعي" . في: فيرنر س. ويغلهوفر؛ أخليش لاختاكيا (محرران). مقدمة في الأوساط المعقدة للبصريات والكهرومغناطيسية . مطبعة SPIE. ص 28، 34. ISBN   978-0-8194-4947-4.
  23. ↑ توم ج. ماكاي (2008). "المجالات الكهرومغناطيسية في الأوساط ثنائية الخواص الخطية" . في إميل وولف (محرر). التقدم في البصريات . المجلد 51. إلسيفير. ص 143. ISBN   978-0-444-52038-8.
  24. ↑ جيلبرت غرينبيرغ؛ آلان أسبكت؛ كلود فابر (2010). مقدمة في البصريات الكمية: من المنهج شبه الكلاسيكي إلى الضوء الكمي . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 341. ISBN  978-0-521-55112-0... يتناول الفراغ الكمومي حيث يكون للإشعاع، على عكس الفراغ الكلاسيكي، خصائص، ولا سيما التقلبات، التي يمكن للمرء أن يربطها بالتأثيرات الفيزيائية.
  25. ↑ للحصول على وصف نوعي لتقلبات الفراغ والجسيمات الافتراضية، انظر ليونارد ساسكيند (2006). المشهد الكوني: نظرية الأوتار ووهم التصميم الذكي . ليتل، براون وشركاه. ص 60 وما بعدها . ISBN  978-0-316-01333-8.
  26. ↑ تم وصف النفاذية النسبية والسماحية النسبية للفراغات في نظرية المجال في كتاب كورت جوتفريد وفيكتور فريدريك فايسكوف (1986). مفاهيم فيزياء الجسيمات . المجلد 2. مطبعة جامعة أكسفورد. ص 389. ISBN   978-0-19-503393-9.وفي الآونة الأخيرة، في كتاب جون إف. دونوهيو؛ يوجين غولوفيتش؛ باري آر. هولشتاين (1994). ديناميكيات النموذج القياسي . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 47. ISBN  978-0-521-47652-2.وكذلك آر. كيث إليس؛ دبليو جيه ستيرلينغ؛ بي آر ويبر (2003). الديناميكا اللونية الكمومية وفيزياء المصادمات . مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 27-29 . ISBN  978-0-521-54589-1. بالعودة إلى فراغ نظرية المجال النسبية، نجد أن المساهمات البارامغناطيسية والديامغناطيسية موجودة.فراغ الديناميكا اللونية الكمومية (QCD) بارامغناطيسي ، بينما فراغ الديناميكا الكهربائية الكمومية (QED ) ديامغناطيسي . انظر: كارلوس أ. بيرتولاني (2007). الفيزياء النووية باختصار . مطبعة جامعة برينستون. ص 26. رمز Bibcode : 2007npn..book.....B . ISBN  978-0-691-12505-3.
  27. ↑ "سرعة الضوء في الفراغ، c، c ≠ 0 " . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بشأن الثوابت والوحدات وعدم اليقين: الثوابت الفيزيائية الأساسية . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2011 .
  28. ↑ تشاتوبادياي، د. وراكشيت، ب.س. (2004). عناصر الفيزياء . المجلد 1. نيو إيج إنترناشونال. ص 577. ISBN   978-81-224-1538-4.
  29. ↑ "الثابت الكهربائي، ε₀ " . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بشأن الثوابت والوحدات وعدم اليقين: الثوابت الفيزيائية الأساسية . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-11-2011 .
  30. ↑ "الثابت المغناطيسي، μ 0 " . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بشأن الثوابت والوحدات وعدم اليقين: الثوابت الفيزيائية الأساسية . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-11-2011 .
  31. ↑ "المقاومة المميزة للفراغ، Z 0 " . مرجع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بشأن الثوابت والوحدات وعدم اليقين: الثوابت الفيزيائية الأساسية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-11-2011 .
  32. ↑ ماكاي، توم جي ولاختاكيا، أخليش (2008). "§ 3.1.1 الفضاء الحر" . في إميل وولف (محرر). التقدم في البصريات . المجلد 51. إلسيفير. ص 143. ISBN    978-0-444-53211-4.
  33. ↑ على سبيل المثال، انظر: كريج، د.ب. وثيروناماشاندران، ت. (1998). الديناميكا الكهربائية الكمية الجزيئية (إعادة طبع لطبعة أكاديميك برس 1984). منشورات كوريير دوفر. ص 40. ISBN   978-0-486-40214-7.
  34. ↑ في الواقع، تتغير سماحية الفراغ العازلة في الكهرومغناطيسية الكلاسيكية. على سبيل المثال، انظر: زايدلر، إيبرهارد (2011). "§ 19.1.9 استقطاب الفراغ في الديناميكا الكهربائية الكمومية" . نظرية الحقل الكمومي III: نظرية القياس: جسر بين علماء الرياضيات والفيزياء . سبرينغر. ص 952. ISBN   978-3-642-22420-1.
  35. ↑ ألتاريلي، غيدو (2008). "الفصل 2: ​​نظريات القياس والنموذج القياسي" . الجسيمات الأولية: المجلد 21/أ من سلسلة لاندولت-بورنشتاين . سبرينغر. الصفحات 2-3 . ISBN  978-3-540-74202-9إن الحالة الأساسية ذات الطاقة الدنيا، وهي الفراغ، ليست فريدة من نوعها، وهناك سلسلة متصلة من الحالات المتدهورة التي تحترم التناظر بشكل عام...
  36. ↑ سكواير، توم (27 سبتمبر 2000). "الغلاف الجوي القياسي الأمريكي، 1976" . قاعدة بيانات خبراء أنظمة الحماية الحرارية وخصائص المواد . مؤرشف من الأصل في 15 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أكتوبر 2011 .
  37. ↑ "كتالوج مدارات الأقمار الصناعية للأرض" . earthobservatory.nasa.gov . 2009-09-04 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-01-28 .
  38. ↑ أندروز، دانا ج.؛ زوبرين، روبرت م. (1990). "الأشرعة المغناطيسية والسفر بين النجوم" (ملف PDF) . مجلة الجمعية البريطانية لعلم الكواكب . 43 : 265-272 . doi : 10.2514/3.26230 . S2CID 55324095. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 2019-03-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-07-21 . 
  39. ↑ جون هـ. مور؛ كريستوفر ديفيس؛ مايكل أ. كوبلان وساندرا جرير (2002). بناء الأجهزة العلمية . بولدر، كولورادو: ويستفيو برس. ISBN 978-0-8133-4007-4. OCLC 50287675 . 
  40. ↑ بيكويث، توماس ج.؛ روي د. مارانغوني وجون هـ. لينارد الخامس (1993). "قياس الضغوط المنخفضة". القياسات الميكانيكية ( الطبعة الخامسة). ريدينغ، ماساتشوستس: أديسون-ويسلي. الصفحات 591-595 . ISBN   978-0-201-56947-6.
  41. ↑ "مقياس فراغ كينوتومتر" . مؤسسة إدمونتون باور التاريخية. 22 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 3 فبراير 2014 .
  42. ↑ روبرت م. بيزانسون، محرر (1990). "تقنيات الفراغ". موسوعة الفيزياء ( الطبعة الثالثة). فان نوستراند رينهولد، نيويورك. الصفحات 1278-1284 . ISBN   978-0-442-00522-1.
  43. ↑ إيشيمارو، هـ (1989). "الضغط الأقصى في حدود 10⁻¹³ تور في غرفة تفريغ مصنوعة من سبائك الألومنيوم". مجلة علوم وتكنولوجيا الفراغ . 7 (3-2): 2439-2442 . Bibcode : 1989JVSTA...7.2439I . doi : 10.1116/1.575916 .
  44. ↑ لانديس، جيفري (7 أغسطس 2007). "تعرض الإنسان للفراغ" . geoffreylandis.com. مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2009. تم الاطلاع عليه في 25 مارس 2006 .
  45. ↑ بيلينغز، تشارلز إي. (1973). "الفصل 1) الضغط الجوي". في باركر، جيمس إف.؛ ويست، فيتا آر. (محرران). كتاب بيانات علم الأحياء الفضائي ( الطبعة الثانية). ناسا. ص 5. hdl : 2060/19730006364 . NASA SP-3006.  
  46. ↑ ويب، ب. (1968). "بدلة النشاط الفضائي: لباس رياضي مرن للأنشطة خارج المركبة". طب الفضاء . 39 (4): 376-383 . PMID 4872696 . 
  47. ↑ كوك، جيه بي؛ بانكروفت، آر دبليو (1966). "بعض الاستجابات القلبية الوعائية لدى الكلاب المخدرة أثناء عمليات تخفيف الضغط المتكررة إلى فراغ شبه تام". طب الفضاء . 37 (11): 1148-1152 . PMID 5972265 . 
  48. ↑ كوستلر، أ.ج. (نوفمبر 1965). "تأثير انخفاض الضغط السريع إلى ما يقارب الفراغ على الشمبانزي" (ملف PDF) . ناسا .
  49. 1 2 3 4 5 هاردينغ، ريتشارد م. (1989). البقاء على قيد الحياة في الفضاء: المشاكل الطبية لرحلات الفضاء المأهولة . لندن: روتليدج. ISBN 978-0-415-00253-0. OCLC 18744945 . .
  50. ↑ ويلر، آر إم؛ ويكامب، سي إيه؛ ستاسياك، إم إيه؛ ديكسون، إم إيه؛ ريغالوف، في واي (2011). "النباتات تنجو من انخفاض الضغط السريع: الآثار المترتبة على دعم الحياة المتجدد بيولوجيًا". التقدم في أبحاث الفضاء . 47 (9): 1600-1607 . Bibcode : 2011AdSpR..47.1600W . doi : 10.1016/j.asr.2010.12.017 . hdl : 2060/20130009997 .
  51. ↑ فيرل، آر جيه؛ شويرجر، إيه سي؛ بول، إيه إل؛ جورلي، دبليو بي؛ كوري، كيه؛ باكلين، آر (2002). "تكيف النباتات مع الضغوط الجوية المنخفضة: الاستجابات الجزيئية المحتملة". علوم دعم الحياة والمحيط الحيوي . 8 (2): 93-101 . PMID 11987308 . 
  52. ↑ تشارنيك، تاماراك ر. (1999). "الثوران على ارتفاع مليون قدم: النجاة من انخفاض الضغط السريع/الانفجاري" . مراجعة غير منشورة بقلم لانديس، جيفري أ . geoffreylandis.
  53. ↑ يونسون، ك. إنجيمار؛ رابو، إلكي؛ شيل، رالف أو.؛ ​​هارمز-رينجدال، ماتس؛ ريتبرغ، بيترا (9 سبتمبر 2008). "الدببة المائية تنجو من التعرض للفضاء في مدار أرضي منخفض" . علم الأحياء الحالي . 18 (17): R729– R731 . Bibcode : 2008CBio...18.R729J . doi : 10.1016/j.cub.2008.06.048 . PMID 18786368. S2CID 8566993 .  
  54. ↑ تم الحساب باستخدام حاسبة "خصائص الغلاف الجوي القياسي لعام 1976" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يناير 2012.
  55. ↑ أوبيك، إي جيه (1962). "الغلاف الجوي للقمر". علوم الكواكب والفضاء . 9 (5): 211-244 . Bibcode : 1962P & SS....9..211O . doi : 10.1016/0032-0633(62)90149-6 .
  56. ↑ مجموعة بلازما الفضاء التجريبية بجامعة نيو هامبشاير. "ما هو الوسط بين النجوم؟" . الوسط بين النجوم، درس تعليمي عبر الإنترنت . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 فبراير 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مارس 2006 .