Що таке вакуум?

Середня довжина вільного пробігу молекул обернено пропорційна кількості їх в одиниці об`єму, тобто концентрації молекул. Треба зважити, що чим більша концентрація молекул, тим більший тиск газу (тому що при цьому більша кількість молекул ударяється об стінку посудини, наповненої газом). Таким чином, довжина вільного пробігу повинна бути обернено пропорційна тиску газу. Якщо підставити кількісні значення відповідних величин, то для основної компоненти повітря – азоту виходить:
l (в см) = 0,005/Р (в мм рт.ст.)
Тут l – довжина вільного пробігу молекул в сантиметрах, а P – тиск газу в міліметрах ртутного стовпчика. Значить, якщо ми будемо будь-яким способом відкачувати газ із посудини, то молекули стануть пролітати все більші відстані між зіткненням. Нарешті, при деякому тиску середня довжина вільного пробігу молекул зрівняється з розмірами посудинами. При цьому молекули дуже рідко стикатимуться одна з одною в об`ємі посудини (ще раз потрібно нагадати, що l – середня величина), в основному ж вони рухаються вільно від однієї стінки посудини до другої.
Такий стан газу, коли довжина вільного пробігу молекул перевищує розміри посудини або дорівнює їм, і називається вакуумом. З цього визначення стає ясно, що поняття «вакуум» не має абсолютного характеру і не рівнозначне поняттю «низький тиск газу». Наприклад, в багатьох твердих тілах є пустоти або пори, розміри яких становить близько мікросантиметр. Очевидно, що в таких порах газ уже при атмосферному тискові перебуває в стані вакууму. З іншого боку, можливий і такий випадок, коли тиск газу дуже низький, але розміри області, скажімо, відстані між небесними тілами – надзвичайно великі. Через це моделлю міжзоряного простору в установці «земних» розмірів служить газ дуже великої густини, а не сильно розріджений.
Звичайно, розміри будь-якого космічного апарата незрівнянно менші довжини вільного пробігу частинок у космосі. В цьому розумінні і говорять про «космічний» вакуум.