สุญญากาศ

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ห้องสุญญากาศขนาดใหญ่

สุญญากาศ (อังกฤษ: vacuum มาจากภาษาละตินแปลว่า ว่างเปล่า) คือปริมาตรของช่องว่างซึ่งไม่มีสสารอยู่ภายใน เหมือนกับความดันแก๊สที่น้อยกว่าความดันบรรยากาศมากๆ ในความเป็นจริงเราไม่สามารถทำให้ปริมาตรของช่องว่างว่างเปล่าได้อย่างสมบูรณ์ที่เรียกว่า สุญญากาศสมบูรณ์ (perfect vacuum) ซึ่งมีความดันแก๊สเป็นศูนย์ สุญญากาศสมบูรณ์จึงเป็นแนวความคิดที่ไม่สามารถสังเกตการณ์ได้ในทางปฏิบัติ นักฟิสิกส์มักจะถกเถียงเกี่ยวกับผลการทดลองในอุดมคติว่าจะเกิดอะไรขึ้นในสุญญากาศสมบูรณ์ โดยใช้คำว่าสุญญากาศแทนสุญญากาศสมบูรณ์ และใช้คำว่า สุญญากาศบางส่วน (partial vacuum) แทนความหมายของสุญญากาศที่เกิดขึ้นได้จริง

คุณภาพของสุญญากาศ หมายถึงระดับของสภาวะที่เข้าใกล้สุญญากาศสมบูรณ์ ความดันของแก๊สที่เหลืออยู่จะถูกใช้เป็นตัววัดคุณภาพของสุญญากาศเป็นหลัก โดยการวัดในหน่วยทอรร์ (Torr) หรือหน่วยเอสไออื่นๆ ความดันแก๊สที่ยิ่งเหลือน้อยจะหมายถึงคุณภาพที่ยิ่งมากขึ้น ถึงแม้ว่าจะมีตัวแปรอื่นที่ต้องตัดออกในภายหลัง ทฤษฎีควอนตัมได้กำหนดขอบเขตสำหรับคุณภาพของสุญญากาศที่ดีที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ จึงทำให้คาดเดาได้ว่าไม่มีปริมาตรของช่องว่างใดที่จะทำให้เป็นสุญญากาศได้อย่างสมบูรณ์ อวกาศเป็นสภาพสุญญากาศที่มีคุณภาพสูงโดยธรรมชาติ และสุญญากาศที่มีคุณภาพสูงกว่านั้นสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน สำหรับสุญญากาศคุณภาพต่ำได้ถูกใช้เพื่อการดูดและการสูบมากว่าหลายพันปีแล้ว

สุญญากาศเป็นหัวข้อทางปรัชญาที่พบได้บ่อยตั้งแต่ยุคกรีกโบราณ แต่ก็ไม่ได้ทำการศึกษาอย่างจริงจังจนกระทั่งคริสต์ศตวรรษที่ 17 เอวันเจลิสตา ตอร์รีเชลลี (Evangelista Torricelli) นักฟิสิกส์ชาวอิตาลีได้สร้างสุญญากาศขึ้นในห้องทดลองเป็นครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1643 และเทคนิคการทดลองอื่นๆ ก็เป็นผลการพัฒนามาจากทฤษฎีเกี่ยวกับความดันบรรยากาศของเขา ต่อมาสุญญากาศกลายเป็นเครื่องมือที่มีค่าในอุตสาหกรรมการผลิตหลอดไฟและหลอดสุญญากาศในคริสต์ศตวรรษที่ 20 และเทคโนโลยีการสร้างสุญญากาศก็เริ่มแผ่ขยายไปในวงกว้าง

คำว่า สุญญากาศ ในภาษาไทยมาจากคำสนธิ สุญญ + อากาศ รวมกันแปลว่า ไม่มีอากาศ