物理学量子物理天体物理学
真空真的存在吗？
问题描述
1:太空中是没有空气存在的，所以是不是真空状态呢？如果把实验放到太空做能不能使振子一直运动不停止呢？2.初中物理学讲，声音无法在真空中传播，但是那种真空环境是怎么创造的呢？如果说绝对真空不存在的话，声音在真空中无法传播那也就是一个不攻自破的非正确的结论了，这是不是悖论呢？高二理科生，对于这些还没搞懂，希望各位能帮助解答
地铁风
不会撸程序的设计狮不是好科研狗
=============== 以下为补充内容 =========================
「真空」有好多种，根据语境不同有不同的意思。你的问题（也许是教科书和老师的问题）在于混淆了这几种定义：
- 工程学的真空，根据工程需要，气压低于一定数值就可以算是真空。所以你看到谁谁谁说要「做个真空实验」，实际意思是「在低气压条件下做实验」。
- 经典的理想真空，就是你一开始说的「没有空气」的真空和「绝对真空」，气压为零。现实中不存在，只是一种理想模型。
- 高能物理里面说的真空，是指一种微观物理状态，和你的疑问无关，不知道为什么有这么多回答非要扯这个。其他回答里说的什么场啦，真空不空啦，涨落啦，都是指这个……
================== 以下为正文 ===================
太空中是没有空气存在的
太空中有大量的物质，比如游离的氢。
如果把实验放到太空做能不能使振子一直运动不停止呢
不能，所以卫星会掉下来。只是耗散很小而已。
声音无法在真空中传播
在太空中也不行。太空中虽然有各种物质，但是密度太小，不足以传导机械波。这里的「真空」指理想真空，也可以指工程学真空（对于声波来说气压足够低就算，还记得「根据工程需要」么？）。
绝对真空不存在的话，声音在真空中无法传播那也就是一个不攻自破的非正确的定律了
这里的「真空」就是理想真空。理论都是对实际的抽象，理想真空就是一个抽象模型，在数学上相当于取个极限。世界上也不存在「1」和「2」这种东西，只有一个苹果和两个苹果，但是 1+1=2 仍然是对的。
另外那些说基本粒子和场和狄拉克海的………… 和问题一点关系都没有，装逼过猛了……
评论 52
能看到喇叭的纸盆在动，听不见声音，是吗？
只能说具体问题具体分析，没有人说过多大的密度可以传播机械波，也没有人说多大的密度下无法用机械波描述动能的传递，你可以认为不存在如此大振幅的机械波能在太空空间中表现出明显的机械波性质。做个不恰当的比喻，你在大海中投入一个水分子，你难以在五百米高空中看到它造成的涟漪。
而且在随机分布的情况下，我给出的平均密度比现实中的太空中氢原子密度要大了，通常研究其分布时是将氢原子当成是均匀分布的。
事实上，我们的大气中能传播的声波也有个截止频率，高于这个频率的声波是不可能传播的，只不过这个频率早就超出了人耳的听觉范围了。
类似的定义有很多，比如激发态能级寿命10纳秒，那10纳秒一过一定会自发辐射吗？显然不是
只不过频率上升到一定频率之后，声波就没有意义了——当声波对应的波长和分子自由程相当的时候，气体已经不能做连续流处理了，这类似于岸上人的足球模型，这时候根本不存在一般意义上的波。
在你的模型中，的确不存在什么机械波，不过问题是这个模型不能代表星际空间的情形。
要用足球模拟星际空间，首先你得假设足球是在绝对光滑的平坦地面上运动，而且碰撞都是弹性碰撞（碰撞不损失动能）。然后，把这个模型无限扩大，从1平方公里的面积扩展到无穷大，足球的个数从15个扩展到每平方公里15个。然后，在这个新的模型中赋予每个足球一个平均的初速度。
好了，在这个新的模型中，每个足球在前进的过程中总是会碰上另一个足球的，而每个足球在碰到一个足球到碰到下一个足球之间的时间前进的举例就是一个自由程，所有足球运行中自由程的平均值就是平均自由程。
只有在远大于平均自由程的空间规模中讨论声波才是有意义的。
对气体来说，如果空间足够小，使得空间尺寸和平均自由程可以相比，那么讨论这个空间里声波是没有意义的；反过来说，如果空间虽然很大，但里面的空气密度足够低，使得空间尺寸和平均自由程可以相比，那么这个空间里也不存在有意义的声波。
如果再仔细分析这个问题，最多也就是分子的动能和分子的内能之间会互相转换，不过这种转换是可逆的。当然，还有辐射的问题，不过辐射和这里讨论的问题关系不大，辐射会导致温度下降，但另一方面星际气体也会吸收辐射能量。而且辐射只是改变气体温度，也就是气体分子的平均能量，这会改变声速，但只要分子还能运动（不是绝对零度）就不影响我们的讨论。
之所以要让足球的运动不损失能量（摩擦和碰撞过程），是为了能让足球一直运动下去，足球队平均速度代表的是温度，绝对零度的气体显然是不能传递声波的——不过实际气体在温度下降到绝对零度之前，早就变成液体甚至固体了。
空气传递声波，实际上是传递的密度波，是通过气压变化来实现的。从微观的角度上来看，气压变化是因为密度变化导致的平均碰撞概率上升引起的。星际空间分子稀薄，分子自由程非常大，分子平均碰撞概率非常低，所以气压变化必须经过相当长的时间积累才能显现出宏观效果，所以只有频率非常低的声波才能引起密度波的传递，频率非常低的声波正好也是波长非常长的声波。
回过头来看大气，大气中声波衰减速度是和频率相关的，频率越高，衰减越快。实际上，空气有个截至频率，高于这个截止频率的声波是无法传播的。
随着空气的密度减小，截止频率随之下降。星际空间的气体密度虽然非常低，但也没有理由无法传播声波，只不过截止频率非常低而已。
补充额外的，就是关于“截止频率”，另一个出现的地方是光电效应，那里截止频率就是一个确切的值，这是因为光的量子化导致的，频率对应了光子的能量，不够就是不够，没有光电流。
至于声波在稀释介质传递的问题是否有涉及到量子的领域，我不知道，所以我推荐你去查资料。
你想知道什么方面的？我也不知道什么是我知道你不知道的啊，或者有没有什么是我知道你不知道的。
但是我不明白，提醒你最好查资料确认难道有问题吗？
刚才又去查了好久资料，这个问题还真是很少见。有一点我倒是没猜错，确实和量子效应没什么关系。Felix Sharipov的《稀薄空气动力学（RarefiedGasDynamics）》里有关于稀薄气体中的声学。
Wave propagations are usually described using the mathematical formalism based on complex numbers. The Navier‐Stokes equation can be applied to the stationary Couette flow, if the rarefaction parameter is large. In case of the nonstationary flow, the applicability of the Navier‐Stokes equation is subject to one more condition, namely, the oscillation parameter must also be large. A longitudinal (or sound) wave is generated by a plate oscillating in the direction normal to its plane. Although there are other ways to generate a sound wave, for example, a temperature oscillation of a solid surface also causes a longitudinal wave even when the plate is fixed. Such thermally induced waves are usually referred as thermoacoustic waves. This chapter describes sound waves generated by these two ways. The direct simulation Monte Carlo (DSMC) technique was applied to oscillating flows of rarefied gases.
这是那一章的摘要，详细内容好像要钱……这书比较新吧大概，必应和谷歌搜出来的都是电子书库。看他的意思，应该是稀薄气体也能传声（废话……）但是性质已经和一般的情况不同了，由于平均自由程和而运动速率的比值不可忽略，实际上整个气体一直是非平衡状态balabala之类的。
应该可以确认你说的正确无疑了，确实没有明确的判据。
实际上，地球的大气传播超声波的能力也是有限的，而且频率有上限，超过截止频率的声波在大气里面是无法传播的。
测量大气压时水银柱上面的那段没空气的不就是非常接近，甚至说是真空了吗
整层楼就这个回答靠谱一些，知乎的回答现在净搞些高大上的，也不看看看问题是啥；另外想咨询下答主，在我的真空泵中达到1pa左右的时候，真空系统体积很高的时候，管道系统只能维持到20~30pa，原因除了个各地方的泄露之外，和分子的自由程有没有关系，如果有的话，怎么理解系统内的真空极限和分子自由程的关系？
我不是很懂这些工程上的事。拍脑袋想一想的话应该就是因为分子正好运动到出口的概率比较低吧⋯⋯
我记得以前做实验的时候压强低到一个阈值就不能光靠泵本身了，要有别的因素来压强继续降低，比如往一个方向喷油什么的⋯⋯
以前我理解是因为分子间的范力导致的，后来了解到分子自由程之后就发现理解错了。运动到出口的概率比较低，这个倒是很有意思的脑洞，我再想想，感谢！
用真空泵所维持的真空系统是动态系统，气体是一直在流动的，因而系统中的真空度不是一个恒定值，而是随空间和时间变化。即使在系统达到动态平衡的状态下，整个系统中的气体压强也不是均衡的，具体压强分布取决于系统的各截面的流导。