真空真的什么也没有吗?那为何还有真空衰变的说法呢?

发布网友发布时间：2023-06-25 04:46

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热心网友时间：2024-12-12 19:05

导读：真空是一种很神奇的状态，真空本来的含义是“没有物质的空间”，这就意味着真空中真的空无一物，然而事实上可能并非如此！因为科学家研究发现，自然界中并不存在真正意义上的真空，真空也并非一无所有，它甚至存在衰变。

真空不空

在许多人的认知中，真空就是一无所有的意思，但真空在物理学中的定义并非如此。物理学中的真空指的是在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态，基本上只有极少的气体分子，压强远小于105帕的气态空间都可以称为真空。

地球周围的真空

当然，在许多民科的释义中，真空就是空无一物的意思。其实这并不能算是误解，毕竟空无一物的空间肯定是真空，只不过它应该是真空最特殊的一种状态，我们甚至可以将其称之为“完美真空”！

很明显，这种空无一物的“完美真空”状态在宇宙中是不可能存在的！即便是科学家利用各种高级仪器也无法制造出这种真空状态。而且，从本质上来讲，我们的宇宙似乎讨厌这种空无一物的真空状态，因此有科学家认为，即便宇宙中产生了这种真空，也会在瞬间被物质所填满，根本就不可能真正存在。

空无一物的真空可能根本不存在

不仅如此，科学家研究发现，即便是我们认为的“完美真空”，其实也并非真的是空无一物，因为这样的真空状态很可能是一种“伪真空”，它还可以继续衰变成其它状态。

真空不空有以下几个理论支持！

一、绝对零度达不到，真空也不行，这也就说明了真空不空，真空是有能量的。

二、海森堡不确定性原理表明，我们不可能同时精确地测出一对共轭量，所以，可以“空”，不能“无”。因此，在真空中，粒子不停地以虚粒子、虚反粒子对的形式产生，而又互相湮灭，在这个过程中，总的能量保持不变。

三、一个瑞典物理学家小组成功地实现了真正意义上的“无中生有”——首次从真空中创造出闪光。

这一现象基于一个诡异的理论：量子力学。这一理论提出：真空并不存在，所谓的真空中其实充斥着粒子，只是这些粒子太微小，并且不断地产生和消失，因此难以探测。

四、卡西米尔效应。即在真空中两片平行的平坦金属板之间的吸引压力。这种压力是由平板之间空间中的虚粒子的数目比正常数目小造成的。

因为真空不空，所以才会有下边这个概念——真空衰变

衰变是物理学中的一种常见现象，它指的是原子核从高能级向低能级跃迁的过程。而真空衰变也是如此。

在量子场论中有一个假说，认为我们认为的真空其实只是一种伪真空状态，它可以借助真空衰变跃迁至另外一种更低能级的真空状态，而那种状态才是真正意义上的真空。

真空衰变

这个假说的神奇之处在于，它将伪真空的状态与我们的宇宙结合在了一起，认为伪真空最终一定会跃迁至更低的能级，但这个跃迁需要一个很漫长的过程，而这个过程就是我们宇宙的寿命。

换句话说，当伪真空完成跃迁的时候，也是我们宇宙终结的时候，或者说我们的宇宙会进入另外一种状态。

宇宙能级跃迁

当然，这只是一种假说，毕竟没有足够的证据能够证明真空衰变的存在。而且，即便真空衰变真的存在，又有谁能保证跃迁后的低能级真空就一定是最终状态呢？因此，真空衰变只能是一种可能性，而不是一个成熟的理论。

宇宙中存在海量的物质，科学家至今也没有弄明白这些物质究竟是从哪里来的，难道真的是宇宙大爆炸大爆炸出来的吗？这有点让人难以信服！于是科学家提出了另外一种可能，物质其实是在真空中诞生的。

我们知道，反物质是这个世界上真正存在的东西，它们与组成我们世界的物质完全相反，当反物质和与其对应的正物质接触的时候，两者会相互湮灭，只剩下能量和空间的涟漪。

所以一些科学家认为，或许空间才是一切的根源！物质在空间中诞生，然后又相互湮灭回归空间本身。

因此，真空中很有可能无时无刻都在诞生正物质和反物质，但绝大部分都相互湮灭了，只有少数存在了下来，正物质不断累积，行程了我们如今的宇宙，反物质很可能以另外一种形态存在，而反物质最有可能的藏身之处就是黑洞内部！

反物质可能在黑洞内部

也就是说，看似平静的真空很有可能在不断重复着物质的湮灭了诞生，真正空无一物的真空根本就不存在，因为哪怕只是一瞬间，都会有大量物质充斥在真空中，自然就不会有空无一物的真空了。