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Lexikon Physik

Vakuum

Unter einem Vakuum (lat. „Leere“) versteht man in der klassischen Physik einen Raumbereich, in dem sich keinerlei Materie befindet. Felder und damit auch elektromagnetische Wellen kann es im Vakuum jedoch geben, man spricht ja bekanntlich auch von der Vakuumlichtgeschwindigkeit.

In der modernen Quantenphysik kann es ein absolutes Vakuum dagegen nicht geben. Wegen der Heisenberg’schen Unschärferelation darf bzw. kann man nie exakt wissen, wie viel Energie zu einer bestimmten Zeit vorhanden ist, also ist es auch nicht möglich zu wissen, dass irgendwo exakt gar keine Materie und damit auch gar keine Energie ist. Stattdessen findet man überall sog. Vakuumfluktuationen, das sind virtuelle Teilchen und Felder, die für winzige Zeiten von selbst entstehen und wieder verschwinden. Wichtig ist dabei aber, dass dabei keine Erhaltungssätze verletzt werden: Es können immer nur virtuelle Paare von Teilchen mit entgegengesetzter Ladung, entgegengesetztem Impuls usw. entstehen.

Praktisch ist es sowieso unmöglich, ein perfektes Vakuum zu erzeugen, man kann nur mit möglichst guten Vakuumpumpen den Restgasdruck in einem Behälter so gering wie möglich halten. Auch im Weltall herrscht kein Vakuum, sondern nur ein sehr geringer Druck: Zwischen Planeten, Sternen bzw. Galaxien gibt es immer noch einige bis einige Tausend Atome pro m3.

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