O que é vácuo?

O vácuo ideal seria uma região do espaço sem qualquer presença de matéria, como moléculas, átomos, prótons, nêutrons ou elétrons. No entanto, não existe qualquer região no Universo que apresente vácuo perfeito, já que sempre haverá átomos e outras partículas ocupando o espaço. Portanto, não existe espaço vazio, ou seja, o vácuo é parcial.

No âmbito da Física Aplicada e da Engenharia, costumamos chamar de vácuo as regiões do espaço ocupadas por uma pequena quantidade de matéria. Essas regiões apresentam, consequentemente, uma pressão menor que a pressão atmosférica externa.

Utilizações do vácuo

→ O vácuo pode ser produzido por meio da sucção do ar do interior de um recipiente. Essa sucção é feita por uma bomba pneumática. Normalmente, utiliza-se essa técnica para preservar alimentos por mais tempo.

→ Os aspiradores de pó e as bombas utilizadas para sugar a água de poços artesianos, por exemplo, produzem vácuos imperfeitos. Essas máquinas são capazes de diminuir a pressão local, levando à sucção da matéria circundante.

→ Regiões de vácuo também podem ser utilizadas no estudo dos movimentos dos corpos sem a influência do atrito do ar. Dessa forma, evidencia-se que, desconsiderando o atrito aerodinâmico, corpos de massas diferentes caem em intervalos de tempos iguais.

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Maiores vácuos conhecidos

Alguns dos vácuos mais próximos do vácuo ideal são produzidos aqui na Terra. Diversos aparatos experimentais utilizados em laboratórios para a investigação científica são capazes de alcançar pressões de até 10^-10 Pa. Para efeito de comparação, no espaço ocupado por um cubo mágico, essa pressão corresponde ao conteúdo de cerca de 4 milhões de átomos, aproximadamente 100 partículas por centímetro cúbico.

No vácuo artificial, o volume correspondente a um cubo de Rubick seria preenchido por aproximadamente 4 milhões de átomos.

Enquanto isso, no espaço intergalático, estima-se que seja possível encontrar uma média de três átomos de hidrogênio por metro cúbico, o que corresponde a pressões de até 10^-15 Pa.

Vácuo absoluto

Vácuo absoluto é o nome dado à condição de pressão nula, ou seja, de total inexistência de choques entre átomos ou moléculas contra as fronteiras de um sistema ou contra algum corpo. No entanto, para que esse regime fosse possível, seria necessário que não houvesse quaisquer partículas no espaço e, consequentemente, qualquer nível de energia. Tal condição viola a natureza quântica das partículas, uma vez que o princípio da incerteza indica que é impossível existir alguma região do espaço com nível de energia exatamente igual a zero.

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Dessa forma, os níveis de energia, por menores que sejam, jamais serão iguais a zero. Assim, originam-se fenômenos chamados de flutuações quânticas: surgimento espontâneo e efêmero de partículas mesmo em regimes de pressão próxima do vácuo absoluto.