“真空”真的一无所有吗？里面的奥秘超乎想象！
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真空 ， 字面意思是“什么都没有” ， 没有任何物质 ， 没有任何东西 ， 完全是虚空的存在 。 但真空真的什么都没有吗？
自古以来 ， 关于真空的争论就没有停止过 。 不过古代人类更多地是从哲学思想来理解真空 ， 比如说亚里士多德提出这样的观点：自然界厌恶真空 ， 他认为自然界并不存在真空 ， 因为大自然厌恶真空 ， 总是想尽办法阻止真空的发生 。
不过受限于当时的物理和科技知识的现实 ， 古代人们对于真空的认知更多的只是停留在思想或者哲学层面 ， 直到近代 ， 才开始关于真空的实验研究 。
最著名的实验当属1614年物理学家托里拆利所做的实验 ， 实验很简单 ， 一根长管中注满水银 ， 堵住其中一端的开口 ， 然后把水管倒立放进装满水银的盆中 。 这时候 ， 水银管中会出现几十公分高的“真空”部分 。
这个实验就是托里拆利实验 ， 所使用的器材其实也是最早的气压计 ， 之后科学家受到启发 ， 发明了人类历史上第一个真空泵 。 之后随着人类科学水平不断提升 ， 制造真空的技术得到大幅度提升 。
那么托里拆利实验过程中产生的“真空”部分 ， 真的就是什么都没有吗？
如今我们知道 ， 答案其实一点也不简单 。 虽然宏观上看起来真空真的什么都没有 ， 但一旦到了微观领域重新审视真空 ， 就会有完全不一样的发现 ， 真空远比我们想象得要复杂 ， 真空不但不是一无所有 ， 而且那里还非常热闹 ， 比我们的宏观世界还热闹 。
理论上我们能把真空中的所有物质都移除 ， 但无论如何那里仍然存在着空间 ， 我们不可能把真空中的空间移除 。
而宇宙空间中到处充满了各种不同的量子场 ， 没种量子场都对应着不同的基本粒子 ， 受到扰动的量子场会产生不同的基本粒子 ， 此时的量子场就处于激发态 ， 就像正电子和反电子那样的狄拉克量子场 。
理论上 ， 量子场处于基态时 ， 真空的能量为零 。 但是根据量子力学不确定性 ， 量子场是不可能处于基态的 ， 任何物理状态都存在一定的波动性 ， 而且时间间隔越短 ， 能量波动就越大 ， 能量与时间满足一个公式：
由此可见 ， 即便是真空 ， 也一定会存在量子场的波长 ， 正因为如此 ， 真空是永远达不到绝对零度的 ， 真空中随时会衍生出来各种虚粒子 ， 然后瞬间消失 。
之所以叫“虚粒子” ， 是因为它们的表现是我们通常所说的粒子并不一样 ， 严格来讲虚粒子并不能算作粒子 。
真空存在真空零点能 ， 零点能并不意味着能量就是零 ， 而是能量的最低值 。 有一个实验能证明这点 ， 那就是“卡西米尔实验” ， 两块中性的薄金属片在真空中靠得非常近的时候 ， 会相互靠近 ， 这种相互靠近的能量就来自真空零点能 。
【“真空”真的一无所有吗？里面的奥秘超乎想象！】而卡西米尔效应背后隐藏的原理也可用于解释霍金辐射 ， 真空中衍生出来的虚粒子对其中一个被黑洞吞噬 ， 另一个逃向太空 ， 就表现出了霍金辐射！
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