真空其实一点也不空啊!古代人觉得真空就是啥都没有,可谁能想到,现代物理学告诉我们,真空里可

大家听说过吗,真空其实一点也不空啊!古代人觉得真空就是啥都没有,可谁能想到,现代物理学告诉我们,真空里可复杂着呢。最早的人好奇真空,不过那会儿技术不行,只能在脑袋里想想。真正让大家开始研究真空,得说是17世纪的时候。1641年,一个叫托里拆利的物理学家做了个实验,特别简单。他拿一根装满水银的一米长管子,用手堵住开口,倒过来放水槽里。结果发现管子里的水银掉下去一截,上面留下了24厘米高的一段空间。大家当时以为那就是真空,但其实不是。现在咱们知道了,那24厘米高的地方不可能是啥都没有,因为宇宙里到处都是电磁波和中微子,它们能穿透任何东西。 要是把那些电磁波、中微子全除掉呢?剩下的就是真空了吗?也不是。即便宏观上看只有时空没别的东西,只要咱们把显微镜放大到量子层面,就会发现里面有好多意想不到的东西。量子场论认为,真空里时时刻刻都在涌动着各种量子场,每个场都对应一种基本粒子。平时这些场比较平静,就像大海风平浪静一样。不过根据量子力学的不确定性原理,哪怕在平静的状态下也会有波动。时间越长能量波动越大,就像温度降不到绝对零度一样。 这种波动有时候会让真空里凭空冒出一对正反虚粒子来。为啥叫虚粒子呢?因为咱们直接看不见它们。虽然看不到但也能通过它们跟真实粒子的互动来证明它们存在。既然虚粒子存在于真空中那说明真空其实是有能量的,也就是所谓的零点能。卡西米尔效应就很能说明问题。1948年这位科学家做了个实验:把两张薄金属片靠近放到真空中。按理来说不带电的金属片不会互相吸引也不会排斥的吧?可结果这两张片子却开始互相靠近了!原因在于金属片内侧的波动受到了限制只有波长短的波动才能存在外侧没限制波动多更剧烈外侧虚光子多挤压金属片就把它们推到了一起。 既然虚粒子存在能不能把它们变成咱们能看到的真实粒子呢?理论上可以但不能凭空变出能量来比如刚才说的卡西米尔效应咱们把一张金属片来回拉动让它们靠近再远离重复这个动作某些本来应该湮灭的虚粒子对因为找不到另一半就变成了真实粒子这个过程我们也付出了能量霍金提出的霍金辐射也是类似道理黑洞事件视界附近会冒出虚粒子对一个掉进黑洞一个逃出去就变成真实的粒子黑洞就是通过这种方式不断蒸发最后消失的!