真空指的是空无一物，也就是说区域内不存在任何的物质与能量，但如果有一个人说：真空其实并不空，能量也可以凭空产生，读者们会不会觉得很荒唐？我们在初中学习物理的时候就知道能量守恒定律，能量不可能凭空产生，也不可能凭空消失，这是经典物理学中不可动摇的真理，但如今有一个人却对这个经典物理学的真理发起了猛烈的进攻，它就是：量子力学。
由于这篇文章重点讲的是量子涨落现象，所以这里对于不确定性原理只是简单的介绍一下，感兴趣的读者可以去阅读我之前的文章。
存在于微观世界的粒子质量都很轻，而且它们十分脆弱，如果我们想要测量微观粒子的动量与位置，那么我们的测量行为就不可避免的会影响到微观粒子的动量与位置，哪怕我们只使用眼睛去看，光子接触微观粒子的行为也会对动量与位置产生影响，如果我们想要准确的测量微观粒子的动量，那么微观粒子的位置就变得很模糊，如果我们想要准确测量的微观粒子的位置，那么微观粒子的动量就会变得更模糊，所以说：我们不可能同时得到微观粒子动量与位置的准确数值，真乃鱼和熊掌，不可兼得也！
根据海森堡的不确定原理，对于微观粒子位置与动量测量而产生的误差一定满足：△q△p≥ħ/2（ħ=h/2π）这个不等式，除了位置与动量这两个物理量之外，时间与能量也满足不确定性原理，也就是说我们也不可能准确测量出时间与能量这两个物理量的准确数值，我们对于时间测量的越准确，则我们对于能量就越模糊，反之亦然。
所以量子力学允许存在这种情况：在极短的时间内，真空中会凭空产生能量，但这种能量又会快速在真空中泯灭，虽然这种情况打破了能量不会凭空产生的常识，在由于这种现象只能在普朗克尺度下发生（普朗克长度= 1.6x10的-35次方米、普朗克时间= 10-43秒），由于普朗克尺度实在是太小、太短了，短到我们都难以发现，小到在宏观世界可以直接选择忽略不计，所以虽然这种能量凭空产生的现象存在，但它在宏观世界中上并不算违反能量守恒定律，我们将这种现象命名为：量子涨落。
通过量子涨落现象，我们可以推断出：我们生活的世界在微观尺度上并不是平滑的，而是不连续的、处处充斥着激烈量子涨落的混乱量子世界，那么微观世界的量子涨落是如何产生呢？
讲到量子涨落，我们就不得不提到上文提到的真空问题，真空究竟是什么呢？近代物理学认为真空是一片空无一物、不存在任何物质与能量的区域。但随着物理学的发展，尤其是天文学的发展，天文学家发现宇宙诞生于137亿年前的一场大爆炸，如今宇宙大爆炸的微波辐射遍及宇宙的各个角落，所以根本不存在一片没有任何物质、能量的真空区域。
量子力学认为真空其实并不空，真空实际上是一种状态，1928年狄拉克在相对论性电子运动方程中提出了反粒子的存在（电子带负点，那么带正电的电子就是反粒子），于是真空的物理意义发生了变化，真空并不是空无一物，真空实质上是正反粒子（正反粒子相遇会湮灭）处于巧妙平衡的一种状态，由于正反粒子的存在，所以真空的这种平衡并不是绝对静态平衡，而是一种动态平衡，一旦真空环境受到了外界的干扰，那么正反粒子的动态平衡就会被打破，这导致正反粒子不断的产生、又不断的湮灭，这种现象就是量子涨落，根据海森堡的不确定性原理，位置越小、时间越精准，量子涨落就越激烈，正反粒子存在的时间也就越短。
量子涨落意味着微观世界并不是我们想象中那样平静，看似平滑的空间每时每刻都在发生着短暂而剧烈的“火山爆发”，但由于发生量子涨落的微观世界的尺度与我们生存的宏观世界相比实在是太小了，就好像整个银河系与宇宙中的一粒尘埃一样，所以量子涨落现象在宏观世界无法体现，我们也无法使用常规手段进行观察。
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