概念簡介
中文名真空力理論zhenkonglililun英文名Vacuumforcetheory
所謂真空力理論就是指關於真空及其作用力屬性的理論學說。真空力的概念最早是由伽利略提出並創建的，主要用來詮釋活塞式抽水機（真空水泵）的工作原理及其提升水時高度極限問題的，後來被大氣壓理論學說所替代逐漸衰落並消亡。1998年（xi’an）一位學者（zhangzhe）根據一個全新的物理實驗及其現象又一次將真空力的概念重新提出並賦予了其全新的物理意義。
真空力概念的淵源
公元前460-370年間，在當時有一位大哲學家叫德莫.克利特的人，他認為世界的本源應是由原子和虛無組成且原子在虛無中做永恆的運動。但是他這一觀點卻遭到公元前384-322年間的另一位大科學家亞里士多德的強烈反對和排斥。亞里士多德認為，真空絕不可能存在，因為空間必須有物質性才能相互作用，所以空間決不會虛無到沒有任何物質存在，而空間必須是一個有作用存在的連續的物質實體，這就意味著原子論失去了其應有的基礎，即原子根本不存在。由於亞里士多德和德莫克利特二人的觀點截然相反又都是當時的權威人士，故此二人的觀點在以後的幾千年里逐漸形成了兩個完全不同的派系，這兩個派系之間的爭吵一直延續到公元十七世紀。
十七世紀的西方由於文藝復興和工業革命使得社會發展迅猛，特別是工業革命促使西方各國經濟發展迅速，蒸汽機的發明和廣泛套用促使煤礦業也迅猛發展，社會對煤炭的需求大大增加。由於當時生產力的限制，挖煤、採礦主要依靠人力維持，技術的落後使得礦井中經常漏雨滲水，使得礦井內積水成災事故頻繁發生，嚴重阻礙了煤礦業的正常發展，於是有人發明了抽水泵用它來排除礦井中的積水，就在使用過程當中工程師們就發現了這個奇怪的現象，無論如何改進抽水機的設備和精度都無法將水抽到10米以上的高度，也就是說利用真空抽水存在一個極限值問題，這個奇怪的極限值問題一直困繞著當時的工程師們，在百思不得其解的前提下便有人帶著這個奇怪的極限值問題去請教當時的著名科學家伽利略。
伽利略當時年事已高但聽到這個訊息後非常感興趣並據此猜測：真空泵之所以能克服重力並把水傳輸到高處那是因為管子內部的真空可能具有一種作用力的結果，並且他還把這種作用力稱之為“真空力”；而且還進一步猜測，真空泵之所以只能把水輸送到10米左右的位置可能是“真空力”是有一定限度的。
年邁多病的伽利略沒有精力去繼續研究這個問題，便把這個問題交給了他的一個學生托里拆利，並提示他如果水有這么一個高度限制，那么其它液體也一定有一個類似的高度限制，並且其液體密度越大則高度越低。後來托里拆將水改為水銀又將鉛管改為玻璃管後成功的進行了以他的名字命名的、著名的托里拆利實驗。
但是學生托里拆利實驗的結論卻與老師伽利略先前的猜測相去甚遠甚至是背道而馳，原先伽利略所認為的“真空泵之所以能克服重力並把水傳輸到高處那是因為管子內部的真空可能具有一種作用力的結果”，被托里拆利定論為“真空泵之所以能克服重力並把水傳輸到高處那是因為管子外部的大氣所具有的重力作用的結果”；原先伽利略所認為的“真空泵之所以只能把水輸送到10米左右的位置可能是“真空力”是有一定限度的”，被托里拆利定論為“真空泵之所以只能把水輸送到10米左右的位置是因為大氣壓具有一定限度的”。
再後來帕斯卡多姆山實驗和馬德保半球實驗的出現和加入，促使大氣壓理論風靡一時並且成為了詮釋真空泵現象的主流思想和理論，從此伽利略的“真空作用論”及其“真空力”概念被“大氣壓作用論”及其“大氣壓強”概念所替代，“真空作用論”思想及其“真空力”概念還沒有真正意義上的產生就被扼殺、框亡在襁褓和搖籃中。
那么在真空泵現象當中，促使液體水克服重力方向、逆著引力方向反方向運動的施力物質到底是伽利略所說的真空所具有的真空“作用力”呢？還是托里拆利所說的大氣所具有的大氣壓強作用力呢？二者究竟孰是誰非呢？物理學界和哲學界一直存在爭議，幾百年來也一直是一個未解之謎？！
真空理論的新機遇
龍捲風是一種非常特別的自然現象，直至目前為止關於龍捲風的形成機制及其能量來源、作用原理仍舊是科學界一個未解之謎，但是水龍捲風現象中卻隱藏著一個巨大的啟迪而這個啟迪能給予我們一個標準，用以判別伽利略和托里拆利之爭。水龍捲風其實就是龍捲風發生在水面（湖、河、海等等）上的龍捲風的別稱，它相對應著發生在陸地上的陸龍捲風，水龍捲風與陸龍捲風最大的差別就是其中心內部會多出一個通天水柱！這個通天水柱一般都在百米左右、甚至更高，據資料記載最高一次發生在前蘇聯境內高度大約近千米，我國境內也曾經發現過上千米高的水龍捲風現象。
在水龍捲風發生過程中，是什麼作用力抵消了重力作用力致使液態水能夠逆反著引力方向向上爬升？這個反重力作用力是什麼由誰產生的？龍捲風中的水柱現象和真空泵中的水柱現象二者之間有沒有關聯？為什麼水龍捲風中的水柱可以反重力方向向上攀升到1000米的高度？而真空泵真的水柱卻只能攀升到10米的高度？利用龍捲風水柱上升的原理是否可以製造一個吸程為上千米高的真空水泵呢？
水龍捲風中一定蘊藏著一種目前人類還不清楚、還未認識到的未知作用力！這種作用力具有一種反重力、反引力性質！水龍捲風現象還帶給我們一個結論那就是在常溫常壓下從低到高利用真空提送水不存在高度極限問題，而這個高度極限問題恰恰構成了判別伽利略的“真空作用論”和托里拆利的“大氣壓作用論”誰對誰錯的分水嶺及其標準準則。
1998年，美國國內兩個天文觀測小組分別通過遙遠星系中La型超新星的天文觀測、以及威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）提供的有效信息和星系基隆數字巡天（SDSS）的結果研究發現宇宙在加速膨脹。並且對微波背景輻射的細緻觀測(WMAP)的精密數據,以及SupernovaeIa所提供的數據，都呈現以下一些驚人的觀測結果：（a）)宇宙年齡是137±2億年（b）)哈勃常數是0.71±公里/秒/Mpc（c）宇宙呈現以下結構，宇宙總質量(100%)≌重子+輕子(4.4%)+熱暗物質(≤2%)+冷暗物質(≈20%)+暗能量(73%)，而總密度Ω0=1.02±0.02，亦即恰好差不多等同於平直空間所要求的臨界密度。（這個公式的意思是，在整個宇宙中我們目前所看到的星系只占整個宇宙的約4%左右，其餘約96%的物質都是我們看不見、不了解的暗性東西。）（d）"暗性東西"將呈現一些前所未有的一些全新的性質：
物質的狀態方程由P=Wρn所表示，(其中P是壓力，ρ是密度，W是某一常數，n是某一數值)，普通物質W≥0，P≥0，ρ≥0，這就意味著物質所產生的壓力表現為正數、正值。而暗性東西的狀態方程中，W=-1。於是科學家們就此猜測：在茫茫宇宙之中應該海存在著一種具有負壓且能夠克服重力作用、能夠促使物體反引力方向發生位移運動的一種全新的"斥力作用力"，並把這個具有反重力、反引力作用的未知作用力稱之為“暗能量”。
1998年至今已經十多年過去了，但是暗能量及那個具有負壓、反重力、反引力作用的未知斥力作用力至今還沒有被找到或者被證實。“負壓、反重力、反引力以及斥力作用”，這些辭彙立即把我們的思路聯繫到龍捲風中那個導致千米水柱現象背後未知的神秘的作用力，以及伽利略所提及到而被物理學界拋棄了的“真空力”概念。天文學中的“暗能量”是不是就是物理學中的真空呢？這個問題反過來其實就是在問真空到底具不具備一種反重力、反引力、負壓、斥力性質的作用力呢？這個問題就需要實驗來驗證、需要事實來支持了。
2011年諾貝爾物理學獎於台北時間2011年10月4日揭曉，美國加州大學伯克利分校天體物理學家薩爾•波爾馬特、美國/澳大利亞物理學家布萊恩•施密特以及美國科學家亞當•里斯獲得2011年諾貝爾物理學獎。
據瑞典皇家科學院網站訊息，本年度授予這三個人獎項的主要原因就是他們對宇宙加速膨脹現象的發現”。
2011年諾貝爾物理學獎的公布和頒發，將有三層含義（1）世界主流物理學界正式承認並接納,“暗能量”為物理學中的一個基本概念；（2）世界主流物理學界正式承認並接納宇宙之中存在著一種與引力作用方向相反、至今還沒被人類發現的“反引力”作用力這一事實；（3）物理學主流自2011年起開始承認在自然界中繼引力、電磁力、強力和弱力之後的確存在著暗能量這種呈負壓、斥力性質的“第五種”反引力作用力！
真空實驗的重大新發現
就在國外發現暗能量的同時國內（xi’an）一位學者（zhangzhe）通過實驗也發現了一個全新的物理現象，即被用來測量大氣壓強的曲管水銀氣壓計卻在已經密封的密封艙內顯示氣壓沒有變化（應該有變化），繼而實驗發現被物理學教科書用來測量大氣壓強的托里拆利實驗竟然在零大氣壓甚至真空環境下依然保持760mm的高度！（應該消失）
零氣壓、真空環境下托里拆利實驗現象中760mm汞柱現象的依然存在，則說明一、托里拆利實驗中管外的大氣壓強並非是管內760mm汞柱形成的真正原因；二、管內的真空應該具備一種人類還未曾發現和意識到的力學效應！現在理論界所認為的大氣壓效應其實都是真空的力學效應。
真空的力學屬性
根據零氣壓、真空環境下托里拆利實驗現象中760mm汞柱現象的依然存在的實驗發現，（xi’an）一位學者（zhangzhe）提出了一個全新的理論學說，該學說認為：真空並非是一種傳統意義上的所認為的虛無、空無狀態而應該是一種新型的能量狀態，真空能量是物質能量的源泉，一切物質現象均是真空能量的一種表現形式，物質世界的一切力學現象均是真空作用力的一種演化和演變。
真空力的基本屬性
第一基本屬性，真空由於其非物質性本身就是一個空無一物之物，所以真空就不具備常規物質比如，氣體和液體對其內部運動物質所帶來的阻力問題，也就是說真空內部均勻、平坦而又光滑在這裡常規物質體運動的所謂阻力都將消失為零。
第二基本屬性，真空自身並不顯現力學效應和特徵，只有當和常規物質發生接觸時真空才顯現出力學效應和特徵。由於真空和常規物質的接觸可分為兩種狀態，故而真空力就呈現出兩種完全不同的作用機制。
真空和常規物質接觸的第一種狀態：物質體完全包裹、密封真空時，真空對包裹、密封它的物質體會產生一種一種不同於常規力學的一種全新的作用方式“外偶合作用”；如圖所示
真空和常規物質接觸的第二種狀態：真空完全包裹、密封物質體時，真空對在其內部的物體質會產生一種和“外偶合作用”相反的“內偶合作用”如圖所示
第三基本屬性，真空還有一個非常特殊又不同於常規物質的重要基本屬性，即無論其體積如何變大其“真空密度”不變化，但是“真空力度”卻隨體積不斷變大、變小而不斷增強、變弱，這相對於普通物質氣體性質及其能量密度隨體積膨脹而減小來說的確簡直非常的神奇。
第四基本屬性，也是真空最大的、最重要的一個屬性，目前我們已知的四種作用力均以物質為載體表現為矢量力，而真空力卻以空間為載體表現為標量場（力）。也就是說普通物質無論施力或者受力都是具備大小和方向性的，而真空力無論施力或者受力都是立體的、全方位得向內收縮、或者向外發散，由於方向相反、大小相等，依據力學平衡原理，故爾真空一般呈現出一種表象即“沒有方向性”且大小為零。
真空力的計量和計算
真空力規律1
被真空包裹著的物質體均受到一種源自真空自身的作用力，其作用力的大小等於同該物質體體積相等的汞液所受到的地球重力，其作用力的方向同該物質體所產生的的引力方向及重力方向相反。如下圖所示
真空力規律2
包裹著真空的物質體也均受到一種源自真空自身的作用力，其作用力的大小等於同該真空體積相等的汞液所受到的地球重力，其作用力的方向同該物質體所產生的的引力方向及重力方向相同。如下圖所示
真空力規律3
真空中的物質體均會同真空本身產生一對相互作用力，這對作用力大小相等且方向相反，其中一種作用力的方向呈向心力式由物質體外的空間指向物質體內的中（重）心位置（俗稱重力），另外一種作用力的方向則方恰恰向相反，其作用力的方向呈離心式由物質體內的中（重）心位置向外承輻射狀向周圍空間發散開去。如下圖所示
真空力計算公式：真空力的大小等於真空常數和真空體積的乘積。真空常數為地球重力加速度和汞液密度的乘積，其物理意義代表真空度。用字母表示：Z=CV；Z表示所要計算的真空空間所具有的作用力的大小值；C表示代表一定真空度的真空係數；V表示所要計算的真空空間的體積或容積的大小值。
