Wie andere gesagt haben, ist es fast leer, aber nicht ganz, da Gaspartikel usw. herumschweben. Wie Wikipedia feststellt:

Der intergalaktische Raum ist im Allgemeinen frei von Staub und Schmutz und befindet sich sehr nahe an einem Gesamtvakuum. Der Raum zwischen Galaxienhaufen, die als Hohlräume bezeichnet werden, ist wahrscheinlich fast leer. Einige Theorien gehen davon aus, dass die durchschnittliche Dichte des Universums einem Wasserstoffatom pro Kubikmeter entspricht. Die Dichte des Universums ist jedoch eindeutig nicht einheitlich; Es reicht von einer relativ hohen Dichte in Galaxien (einschließlich einer sehr hohen Dichte in Strukturen innerhalb von Galaxien wie Planeten, Sternen und Schwarzen Löchern) bis zu Bedingungen in riesigen Hohlräumen, die eine viel geringere Dichte als der Durchschnitt des Universums aufweisen.

Und das ist nur dann der Fall, wenn Sie leer als Materie ohne Materie betrachten - es gibt auch elektromagnetische Wellen, die den größten Teil des Raums durchdringen. Und wenn Sie auf die subatomare Ebene gelangen, sorgt die Quantenmechanik dafür, dass Teilchen auch im „leeren“ Raum ständig in die Existenz hinein- und herausspringen.

Wie die Materie dort hingekommen ist, beiseite Vergessen Sie auf normale Weise (aus explodierenden Sternen herausgeschossen zu werden usw.) nicht, dass sich die gesamte Materie ohnehin am selben Ort befand, bevor sich alles ausdehnte, sodass die Teilchen im intergalaktischen Raum nicht unbedingt irgendwohin gereist sind um dorthin zu kommen. Sie hätten einfach bleiben können, wo sie waren, während Teilchen um sie herum durch Gravitation in nahegelegene Klumpen von Materie / Galaxien gezogen wurden.

Ich könnte den tatsächlichen materiellen Dingen, die im intergalaktischen Raum existieren, einige weitere Anmerkungen hinzufügen. Man könnte sich fragen, aber die Vorstellung, dass es Raum gibt, besagt bereits, dass es mehr als nichts gibt.

Dies impliziert, dass zumindest Vakuum vorhanden ist, was eine ziemlich interessante Sache ist eigene.

Quantenmechanischer harmonischer Oszillator

Vielleicht wissen Sie, dass der harmonische Oszillator Energieniveaus hat

$ E_n = \ hbar \ omega \ left (n + \ frac {1} {2} \ right) $ span>

und ein erstaunliches Ergebnis ist, dass der niedrigste Energiezustand ist $ E_0 = \ frac {1} {2} \ hbar \ omega > 0 $ span>.

Quantenelektrodynamischer Oszillator

Zurück zum Vakuum: Die Situation ist vergleichbar. Unter Berücksichtigung von Heisenbergs Prinzip der Unsicherheit in seiner Energie-Zeit-Form

$ \ Delta {t} \ cdot \ Delta {E} \ geq \ hbar $ span >

Wir können bereits sehen, dass ein Zustand eines Quantensystems mit bestimmter Nullenergie für alle Zeiten nicht existieren kann , obwohl der Erwartungswert möglicherweise verschwindet
Wenn wir genauer darauf eingehen, sehen wir, dass der Operator des Vektorpotentials die Wellengleichung vollständig ausfüllt.

$ \ Delta {A_l} - \ frac { 1} {c ^ 2} \ Partial_ {tt} A_l = 0 $ span>

und eine Helmholtz-Gleichung, wenn man $ \ Partial_ {tt} setzt \ rightarrow {- \ omega ^ 2} $ span>. Diese Gleichung wird normalerweise durch Trennung von Variablen angegangen und nach einiger Berechnung gelangen wir zu einem Hamilton

$ H = \ frac {1} {2} \ sum _ {\ lambda} \ left ({p ^ 2_ \ lambda + \ omega_ \ lambda ^ 2 \ lambda {q ^ 2_ \ lambda}} \ right) $ span>

wobei jetzt $ \ lambda $ span> berücksichtigt einen Modusindex. Und hier kommt die Magie. Dies ist eine Beschreibungsgleichung für harmonische Oszillatoren ! Aber hier stoßen wir auf eine konzeptionelle Schwierigkeit . Die Vakuumenergie

$ E_ {vac} = \ frac {1} {2} \ sum_ \ lambda {\ hbar \ omega_ \ lambda} $ span>

ist unendlich groß , da es unendlich viele Modi des Vakuums gibt. Dies ist jedoch nicht sehr physikalisch, so dass Sie diesen Teil für Berechnungen meistens einfach "weglassen".

Auswirkungen einer Vakuumenergie

Bei verschiedenen getrennten Domänen, in denen Sie können eine andere Anzahl von Modi zulassen (z. B. über Metallplatten). Diese Energie ist für diese Bereiche unterschiedlich, was zu einer Kraft führt, die der berühmte Casimir-Effekt ist.

Aber Vakuumenergie hat andere Auswirkungen. Man hofft, dass es eines Tages die kosmologische Konstante im Sinne einer einheitlichen Feldtheorie erklären könnte.

Ich hoffe, ich könnte Sie davon überzeugen, dass "leer" viel sein könnte mehr würde man erwarten :)

Mit freundlichen Grüßen

Robert

Bei höheren Rotverschiebungen sehen wir tatsächlich riesige Wolken aus neutralem Wasserstoff (atomar, nicht molekular) in Form von Absorptionslinien von entfernten Quasaren, die als "Lyman-Alpha-Wald" bezeichnet werden.

Diese Wolken können sich schließlich bilden Galaxien und Sterne, aber sie sind derzeit nur Gas, eine nicht besonders niedrige Dichte.

In Galaxienhaufen befindet sich sicherlich Gas. Es neigt dazu, eine sehr hohe Temperatur von etwa hundert Millionen K zu haben und ist durch diffuse Röntgenemission nachweisbar. Natürlich haben wir die schwer fassbare dunkle Materie, die wahrscheinlich diffuser verteilt ist als die leuchtende Materie. Vielleicht sollte Ihre Frage geändert werden zu "Ist der Raum zwischen Galaxienhaufen ein Vakuum?". Ich vermute, dass die Antwort darauf auch nein ist, obwohl die Dichte eindeutig sehr gering ist.

Ein einfaches Bild ist das Folgende: Sterne sind in Galaxien verschiedener Typen (wie elliptisch, spiralförmig, ...) organisiert. Diese Galaxien sind in Gruppen organisiert, die lokale Aggregate von Galaxien sind (unsere Galaxien gehören zur sogenannten "lokalen Gruppe" von etwa 40-50 Galaxien). Die größte Struktur ist ein Cluster von Galaxien: Die Gruppen sind durch Gravitationswechselwirkung in einem Cluster gebunden.

Diese Klassifizierung ist nicht wirklich präzise, ​​aber dennoch. Eine logische Schlussfolgerung ist, dass der "leere" Raum zwischen diesen Clustern quasi vollständig leer ist, die Dichte der Partikel viel geringer ist als in einer Galaxie (im Durchschnitt) und einheitlich ist: Wenn er nicht einheitlich wäre, würden die Partikel beginnen durch Gravitation zu interagieren und andere Strukturen zu bilden.

Ich denke, das ist eine gültige Begründung für beispielsweise Wasserstoffgas (Atome). Die Schlussfolgerung von @Mark Eichenlaub lautet dann, dass es als leer betrachtet werden kann und dass es oft als "die Leere" bezeichnet wird.

Aber natürlich kann der Raum nicht als leer betrachtet werden: die Photonen (Licht) wandern von einem Ort zum anderen sind so real wie andere Partikel.

Der nächste Schritt in der Diskussion würde Dinge wie dunkle Energie beinhalten, aber das ist eine andere Geschichte.

1997 entdeckte der Hubble eine große Anzahl intergalaktischer Sterne.Andere wurden inzwischen entdeckt.Es wird jetzt angenommen, dass etwa die Hälfte der Sterne im Universum Schurkensterne sind, die sich im intergalaktischen Raum befinden.Die durchschnittliche Dichte des intergalaktischen Raums ist jedoch aufgrund seiner immensen Größe immer noch sehr gering.

Einige der Kommentare und Antworten, die darauf hindeuten, dass der Raum zwischen den Galaxien nahezu leer ist, scheinen etwas irreführend zu sein (beachten Sie jedoch, dass einige der Antworten - wie die Antworten von @Grant Crofton oder @Cedric H. - zu adressieren scheinen der Raum zwischen Galaxienhaufen und nicht zwischen Galaxien). Andere Antworten entziehen sich den folgenden Informationen, aber hier finden Sie einige Erläuterungen zum intergalaktischen Intracluster-Raum, der aus großräumiger Sicht alles andere als leer ist.

Auch ohne Berücksichtigung der Dunklen Materie ist die Mehrheit der Materie in Galaxienhaufen nicht in den Galaxien, sondern zwischen ihnen in den Intracluster-Medium (ICM), ein Plasma, das hauptsächlich aus Wasserstoff- und Heliumionen besteht (beobachtbar im Röntgenbereich des elektromagnetischen Spektrums). In Galaxienhaufen befinden sich rund 85% der Masse im ICM und nicht in Galaxien / Sternen. (Dann macht dunkle Materie noch mehr aus der Masse des Clusters aus.)

Da Galaxienhaufen Durchmesser haben, die mehrere Megaparsec umfassen, ist die Dichte des Intracluster-Mediums im Vergleich zu einem Planeten oder Stern natürlich sehr gering. Die Hauptidee hier ist jedoch, dass sich der größte Teil der (sogar baryonischen) Materie im Universum tatsächlich im "leeren Raum" zwischen Galaxien befindet - daher ist es wenig sinnvoll, diesen Raum überhaupt als "leer" anzusehen / p>

http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2017/10/jeder, der wusste, dass er die Hälfte der normalen Materie in der Luft hatteUniversum wurde erkannt.html

Die Materie, baryonisch nicht dunkel, wurde größtenteils gefunden.

Probieren Sie diesen Link aus, um eine semipopuläre Ansicht des Gesamtbilds zu erhalten. http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html

Schauen wir uns die Zahlen an. Exponentialzahlen. Die "leuchtende" Materie im Universum (was sichtbar ist) umfasst ein Volumen, das berechnet werden kann. Ich habe mir eine (sehr) grobe Summe (Auswahl des Kubikkilometers) von 4x10 zur 40. Potenz ausgedacht. Berechnen Sie nun das Volumen des beobachteten Universums - wieder ungefähr 10 bis zur 70. Potenz. In diesem Szenario ist das Volumen des interstellaren und intergalaktischen Raums 10 bis 30 Potenz größer als das Volumen der beobachteten leuchtenden Objekte. Das ist eine Million-Millionen-Millionen-Millionen-Millionen-mal größer. Wenn die Dichte dieses "leeren" Raums tatsächlich 10 bis zur 29. Potenz der leuchtenden Objekte beträgt, würde dies immer noch 10-mal mehr Materie in der Leere als in den Galaxien belassen und das erklären, was als "dunkle Materie" bezeichnet wird "und seine gesamte Gravitationswirkung. Es ist dunkel, weil es kein Licht aussendet, aber es ist immer noch da! Es reicht zweifellos von subatomaren Teilchen bis zu riesigen Stücken nicht leuchtender Materie. Wie kann ein Wissenschaftler annehmen, dass etwas, das wir nicht "sehen" können, nicht vorhanden ist? Mir scheint klar, dass Dunkle Materie einfach der Rückstand ist, der nach der Bildung von Galaxien übrig bleibt, und dass sie viel zu spärlich gestreut ist, um Licht zu emittieren, und sogar spärlich genug, um Licht über weite Entfernungen mit geringem Aberrationseffekt durchzulassen. Ich kann nicht glauben, dass ich das alles auf einmal gesagt habe. Meine Güte