Is er overal materie?

Je hebt het nu over een vacuüm, waarvan de naam in het Latijn letterlijk 'leeg' betekent. Een perfect vacuüm (een ruimte volledig zonder deeltjes) is echter onmogelijk.

Buiten de dampkring is het vacuüm veel beter dan ieder vacuüm dat op aarde gerealiseerd kan worden. Wetenschappelijke proeven waarvoor een hoog vacuüm nodig is, worden dan ook aan boord van satellieten uitgevoerd. In de interstellaire is het vacuüm nog beter. Zelfs dat haalt het niet bij wat er heerst in de intergalactische ruimte, tussen de sterrenstelsels.

Uit de kwantumveldentheorie volgt dat een absoluut vacuüm in de zin van een ruimte zonder deeltjes theoretisch niet kan bestaan: het vacuüm, dat wordt gedefinieerd als de toestand met de laagste energie, bevat een veelheid aan virtuele deeltjes, die onder meer verantwoordelijk zijn voor het Casimir-effect.

Energie en tijd zijn verbonden grootheden volgens het onzekerheidsprincipe van Heisenberg. Dit betekent dat het mogelijk is dat een systeem extra energie heeft, onder voorwaarde dat deze energie weer 'teruggegeven' wordt na een korte periode van tijd, korter naarmate de extra energie groter is. Als deze energie groot genoeg is, kan deze gebruikt worden om een systeem van een deeltje en zijn antideeltje te laten ontstaan, die elkaar dan binnen de beschikbare tijd weer annihileren. Dergelijke deeltjes noemt men virtuele deeltjes, en het bestaan van deze virtuele deeltjes zorgt ervoor dat ook het vacuüm in de kwantummechanica nog energie heeft (de kosmologische constante). Energie staat weer gelijk aan massa.

Toegevoegd na 4 minuten:
De conclusie:
Ja, er is overal (een bepaalde vorm) van materie. Zelfs in het 'beste' vacuüm heb je nog effecten die worden veroorzaakt door kwantumfluctuaties en virtuele deeltjes. Deze effecten leveren weer energie op in het vacuüm, waardoor een volledig ledige ruimte niet bereikt kan worden.