Buit

Una cambra de buit

En física clàssica, el concepte de buit s'aplica a un espai sense aire o d'altres fluids i, en general, mancat de qualsevol tipus de matèria, però en el qual es poden propagar els camps.[1] Tanmateix, en física relativista i en física quàntica, el concepte de buit no es correspon amb el no-res.[2]

En la pràctica, el "buit absolut", la manca total de matèria, és impossible d'aconseguir de manera estricta. Els físics discuteixen sovint els resultats d'experiments ideals en condicions de buit absolut, però utilitzen el terme de "buit parcial" quan es refereixen a les condicions reals que poden ser assolides als laboratoris o amb les diferents màquines que permeten aconseguir el buit. També s'utilitza el terme llatí in vacuo per a descriure un objecte que està en el buit.

La qualitat del buit dependrà de quant s'acosta a un "buit absolut"; en un "buit parcial", les poques partícules que resten exerceixen una determinada pressió sobre les parets del recipient que les comprenen, per això el buit parcial s'expressa en unitats de pressió i sovint es compara amb la pressió atmosfèrica normal (la pressió que exerceix l'atmosfera a nivell del mar). La pressió és una manera de mesurar en quin grau s'ha aconseguit crear el buit en un recipient, és una mesura de la qualitat del buit assolit. La unitat de pressió del sistema internacional és el pascal (Pa), però de vegades també pot ser expressada com a percentatges de la pressió atmosfèrica en bars o atm (atmosferes). Per exemple, una aspiradora produeix prou succió com per a reduir la pressió d'aire al voltant del 20%.[3] Però es poden assolir millors qualitats de buit; així, es parla de buit elevat i d'ultrabuit (UHV, de les sigles angleses d'Ultra high vacuum); les cambres d'ultrabuit, habituals en química, física i enginyeria, operen per sota d'una bilionèsima (10−12) de la pressió atmosfèrica, i poden arribar a aproximadament 100 partícules/cm³.[4] L'espai exterior és un buit de més qualitat encara; equival a uns pocs àtoms d'hidrogen per metre cúbic de mitjana.[5] No obstant això, fins i tot si tots els àtoms i partícules poguessin ser tretes d'un volum determinat, deixaria de ser "buit" a causa de les fluctuacions del buit degudes a les partícules virtuals, a l'energia fosca i a altres fenòmens de la física quàntica.

El buit ha estat un tema freqüent de la filosofia des de l'antiga Grècia, però no va ser estudiat empíricament fins al segle xvii. Evangelista Torricelli va crear el buit en un laboratori per primer cop el 1643; a partir de les seves teories sobre la pressió atmosfèrica, es van desenvolupar algunes tècniques experimentals. El buit va esdevenir una valuosa eina industrial durant el segle xx amb la introducció de la bombeta incandescent, la vàlvula electrònica, el tub de raigs catòdics de la televisió i una variada gamma de tecnologia que utilitzava el buit. El desenvolupament recent dels vols espacial tripulats ha despertat interès sobre l'impacte del buit sobre la salut humana i sobre la vida en general.

  1. «Buit». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  2. Jou i Mirabent, David. Matèria i materialisme. Barcelona: Institut d'Estudis Catalans, 1997, p. 25. ISBN 84-7283-345-3. 
  3. Campbell, Jeff. Speed cleaning, 2005, p. 97. ISBN 1594862745. 
  4. Gabrielse, G., et. al. «Thousandfold Improvement in Measured Antiproton Mass». Phys. Rev. Lett., 65, 11, 1990, pàg. 1317–1320. DOI: 10.1103/PhysRevLett.65.1317. PMID: 10042233.
  5. Tadokoro, M. «A Study of the Local Group by Use of the Virial Theorem». Publications of the Astronomical Society of Japan, 20, 1968, pàg. 230. Bibcode: 1968PASJ...20..230T. Aquesta font estima una densitat de 7 × 10−29 g/cm per al Grup Local. Una unitat de massa atòmica és 1.66 × 10−24 g, al voltant de 40 àtoms per metre cúbic.