太空是否完全真空？

✔ 最佳答案

問：太空是真空的嗎？

據說坊間一些通俗科學雜誌上，往往告訴讀者：「太空是一個比地表上人為所能製造的真空環境還要真空的世界」。

姑且不論這句話是否正確（因為人為抽真空的技術不斷在改進）但是這句話很明顯的有語病。因為絕對的真空，也就是零密度，是沒有什麼好比較的。因此它們所謂的「真空環境」，只不過是「低密度環境」的代名詞。

事實上，太空(Space)並不是一個真空的世界，太空中充滿了一種叫做電漿(Plasma)的介質。因此要談太空物理，首先就要了解太空中介質的物理特性。

問：什麼是電漿？

電漿(Plasma)是一種呈現部分游離的(Partially Ionized)或完全游離的(Fully Ionized)氣體。
電漿態是物質繼固態、液態、氣態外的第四態。
日常生活中常見的電漿如：火、霓虹燈、日光燈管內發光的氣體、雷雨時空中閃電光亮處之氣體、以及發生核融合反應之氣體等。
太空中主要的成分就是電漿，這是因為電漿易處於高溫、低密度的環境中。這樣的環境使得電漿能保持游離狀態，不至於因碰撞，而使電子與正離子有機會重新結合(Recombination)為中性原子或分子。
不過，如果有足夠的能量來源，可不斷地提供游離所須之游離能，使得游離反應速率(Ionization Rate)與重新結合反應速率(Recombination Rate)兩者達到平衡，則可形成高密度的電漿，例如：火、白天時電離層底部（約一百公里以下）的電漿、太陽表面的氣體等等。
值得一提的是，電漿的密度雖低，但仍應有別於個別帶電粒子的運動行為。
電漿物理是一門研究許多帶電粒子集體行為的科學，就好像流體力學是一門研究許多中性氣體分子或液體分子之集體行為的科學。
流體力學中的中性氣體分子或液體分子是藉著頻繁的碰撞來交換其動量和能量，進而達到彼此牽制的集體行為。
然而，電漿中的帶電粒子卻是靠著彼此運動所產生的電磁場來交換其動量和能量，進而達到其彼此牽制的集體行為。

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