Chân không, trong lý thuyết cổ điển, là
không gian không chứa
vật chất. Từ xuất phát từ từ Latin vacuus nghĩa là "trống" hoặc "khoảng trống".Như vậy chân không có
thể tích khác không và
khối lượng (và do đó
năng lượng) bằng
không. Do không có vật chất bên trong, chân không là nơi không có
áp suất.Một số
lý thuyết lượng tử cho biết khái niệm chân không theo nghĩa cổ điển không tồn tại, do vi phạm
nguyên lý bất định. Chân không, theo các lý thuyết này, luôn có sự
dao động khối lượng (và do đó năng lượng) nhỏ. Điều này nghĩa là, ở một thời điểm nào đó, luôn có thể xuất hiện một cách ngẫu nhiên các hạt có năng lượng dương và một thời điểm khác hạt này biến mất. Các hạt ngẫu nhiên xuất hiện trong chân không tạo ra một
áp suất gọi là
áp suất lượng tử chân không. Các thí nghiệm đo đạc áp suất này sẽ giúp khẳng định độ chính xác của các lý thuyết lượng tử về chân không.Trong thực tế, không có nơi nào trong
vũ trụ quan sát được tồn tại chân không hoàn hảo như lý thuyết. Các thí nghiệm và các ứng dụng thực tế có thể tạo ra các không gian chứa ít vật chất và có áp suất thấp. Những không gian này cũng hay được gọi là "chân không" trong
kỹ thuật, như khi nói về
máy bơm chân không, tùy theo quy ước về giới hạn áp suất thấp. Như vậy, chân không được hiểu là khoảng không-thời gian cụ thể có
mật độ vật chất thấp và/hoặc rất thấp. Lưu ý, khái niệm thấp và rất thấp ở đây được hiểu một cách tương đối...Trang thái chân không, do đó, hiểu là trạng thái có áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển trung bình chuẩn, và được chia thành:Nói chung, nơi có điều kiện gần với chân không nhất là khoảng không giữa các thiên thể, hoặc khoảng không ở ngoài rìa vũ trụ (cách trung tâm
Vụ Nổ Lớn hơn 15 tỷ
năm ánh sáng).Hạt
photon của
ánh sáng và
bức xạ điện từ được cho là di chuyển trong chân không, đúng hơn là trong không gian không có vật chất nào ngoài hạt này, với
tốc độ không đổi và không phụ thuộc vào
hệ quy chiếu, thường được gọi là
tốc độ ánh sáng.