我们的世界充满了各种物质和能量,地球上就不说了,即便是在浩瀚太空里,每一立方米的区域就包含一个氢分子,更别说还有其他物质和能量了,比如说电磁波,中微子等。
能够看出,大自然好像很讨厌真空的存在,这也是为什么我们很难制造出真空环境,大自然总是想尽一切方法阻止真空的出现。那么真空是否真的存在呢?
日常生活中我们经常用到“真空”原理服务我们,比如说吸尘器,工作原理就是创造出一个“相对真空”的区域,然后吸入灰尘杂质等填补那块区域。
不过人类制造出来的真空环境距离真正的“真空”差得很远,我们只是把一块区域里面的空气吸出来,这个过程肯定会残留一些空气分子。即便是科技含量非常高的大型粒子对撞机,里面已经非常接近真空,但仍然会有残留的微观粒子。
退一步讲,即便是我们清理掉了所有的空气,但各种宇宙辐射和光子仍旧存在,还有无处不在的中微子,可以穿透一切物体。你或许还不知道,每秒钟有大约300万亿个中微子穿透你的身体。
科学家有各种方法吸收宇宙辐射和光子,但很难彻底清除中微子。
来一个完美的假设,假设所有的宇宙辐射,中微子都被清除掉了,我们就能得到真空了吗?
仍然不能。即便所有物质能量都不存在了,仍旧有空间存在,我们不可能把空间也清除掉,而空间某种意义上讲也是物质的一种形式,因为空间里充满了各种量子场,量子场是微观粒子存在的基础,量子场受到激发后的扰动就会形成各种基本粒子。
根据量子力学的不确定性原理,真空中即使没有任何物质能量引起扰动,仍旧会自发地上演“量子起伏”,也就是量子涨落,量子会通过“赊借”能量的方式衍生出来,然后瞬间湮灭归还能量。
根据爱因斯坦的质能方程,科学家们计算得出,一立方米的量子起伏蕴含的能量相当于4个质子包含的能量。不要小看这看似微小的能量,宇宙中绝大部分都是虚空环境,这意味着宇宙虚空中蕴含的能量是超乎想象的。
还有,根据现有理论计算,量子起伏的能量,有可能比我们观测到的还要高至少120个数量级,这个数字是难以想象的,意味着真空中蕴含的能量完全颠覆我们的宇宙观,甚至会是未来人类能够利用的终极能量来源。
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