真空指的是空無(wú)一物，也就是說(shuō)區(qū)域內(nèi)不存在任何的物質(zhì)與能量，但如果有一個(gè)人說(shuō)：真空其實(shí)并不空，能量也可以憑空產(chǎn)生，讀者們會(huì)不會(huì)覺(jué)得很荒唐？我們?cè)诔踔袑W(xué)習(xí)物理的時(shí)候就知道能量守恒定律，能量不可能憑空產(chǎn)生，也不可能憑空消失，這是經(jīng)典物理學(xué)中不可動(dòng)搖的真理，但如今有一個(gè)人卻對(duì)這個(gè)經(jīng)典物理學(xué)的真理發(fā)起了猛烈的進(jìn)攻，它就是：量子力學(xué)。

海森堡：不確定性原理（測(cè)不準(zhǔn)原理）

由于這篇文章重點(diǎn)講的是量子漲落現(xiàn)象，所以這里對(duì)于不確定性原理只是簡(jiǎn)單的介紹一下，感興趣的讀者可以去閱讀我之前的文章。

存在于微觀世界的粒子質(zhì)量都很輕，而且它們十分脆弱，如果我們想要測(cè)量微觀粒子的動(dòng)量與位置，那么我們的測(cè)量行為就不可避免的會(huì)影響到微觀粒子的動(dòng)量與位置，哪怕我們只使用眼睛去看，光子接觸微觀粒子的行為也會(huì)對(duì)動(dòng)量與位置產(chǎn)生影響，如果我們想要準(zhǔn)確的測(cè)量微觀粒子的動(dòng)量，那么微觀粒子的位置就變得很模糊，如果我們想要準(zhǔn)確測(cè)量的微觀粒子的位置，那么微觀粒子的動(dòng)量就會(huì)變得更模糊，所以說(shuō)：我們不可能同時(shí)得到微觀粒子動(dòng)量與位置的準(zhǔn)確數(shù)值，真乃魚(yú)和熊掌，不可兼得也！

根據(jù)不確定原理，我們可以推導(dǎo)出量子漲落

根據(jù)海森堡的不確定原理，對(duì)于微觀粒子位置與動(dòng)量測(cè)量而產(chǎn)生的誤差一定滿足：△q△p≥?/2（?=h/2π）這個(gè)不等式，除了位置與動(dòng)量這兩個(gè)物理量之外，時(shí)間與能量也滿足不確定性原理，也就是說(shuō)我們也不可能準(zhǔn)確測(cè)量出時(shí)間與能量這兩個(gè)物理量的準(zhǔn)確數(shù)值，我們對(duì)于時(shí)間測(cè)量的越準(zhǔn)確，則我們對(duì)于能量就越模糊，反之亦然。

所以量子力學(xué)允許存在這種情況：在極短的時(shí)間內(nèi)，真空中會(huì)憑空產(chǎn)生能量，但這種能量又會(huì)快速在真空中泯滅，雖然這種情況打破了能量不會(huì)憑空產(chǎn)生的常識(shí)，在由于這種現(xiàn)象只能在普朗克尺度下發(fā)生（普朗克長(zhǎng)度= 1.6x10的-35次方米、普朗克時(shí)間= 10^-43秒），由于普朗克尺度實(shí)在是太小、太短了，短到我們都難以發(fā)現(xiàn)，小到在宏觀世界可以直接選擇忽略不計(jì)，所以雖然這種能量憑空產(chǎn)生的現(xiàn)象存在，但它在宏觀世界中上并不算違反能量守恒定律，我們將這種現(xiàn)象命名為：量子漲落。

在微觀世界，劇烈的量子漲落無(wú)處不在

通過(guò)量子漲落現(xiàn)象，我們可以推斷出：我們生活的世界在微觀尺度上并不是平滑的，而是不連續(xù)的、處處充斥著激烈量子漲落的混亂量子世界，那么微觀世界的量子漲落是如何產(chǎn)生呢？

講到量子漲落，我們就不得不提到上文提到的真空問(wèn)題，真空究竟是什么呢？近代物理學(xué)認(rèn)為真空是一片空無(wú)一物、不存在任何物質(zhì)與能量的區(qū)域。但隨著物理學(xué)的發(fā)展，尤其是天文學(xué)的發(fā)展，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙誕生于137億年前的一場(chǎng)大爆炸，如今宇宙大爆炸的微波輻射遍及宇宙的各個(gè)角落，所以根本不存在一片沒(méi)有任何物質(zhì)、能量的真空區(qū)域。

現(xiàn)實(shí)中不存在絕對(duì)的真空

量子力學(xué)認(rèn)為真空其實(shí)并不空，真空實(shí)際上是一種狀態(tài)，1928年狄拉克在相對(duì)論性電子運(yùn)動(dòng)方程中提出了反粒子的存在（電子帶負(fù)點(diǎn)，那么帶正電的電子就是反粒子），于是真空的物理意義發(fā)生了變化，真空并不是空無(wú)一物，真空實(shí)質(zhì)上是正反粒子（正反粒子相遇會(huì)湮滅）處于巧妙平衡的一種狀態(tài)，由于正反粒子的存在，所以真空的這種平衡并不是絕對(duì)靜態(tài)平衡，而是一種動(dòng)態(tài)平衡，一旦真空環(huán)境受到了外界的干擾，那么正反粒子的動(dòng)態(tài)平衡就會(huì)被打破，這導(dǎo)致正反粒子不斷的產(chǎn)生、又不斷的湮滅，這種現(xiàn)象就是量子漲落，根據(jù)海森堡的不確定性原理，位置越小、時(shí)間越精準(zhǔn)，量子漲落就越激烈，正反粒子存在的時(shí)間也就越短。

量子漲落意味著微觀世界并不是我們想象中那樣平靜，看似平滑的空間每時(shí)每刻都在發(fā)生著短暫而劇烈的“火山爆發(fā)”，但由于發(fā)生量子漲落的微觀世界的尺度與我們生存的宏觀世界相比實(shí)在是太小了，就好像整個(gè)銀河系與宇宙中的一粒塵埃一樣，所以量子漲落現(xiàn)象在宏觀世界無(wú)法體現(xiàn)，我們也無(wú)法使用常規(guī)手段進(jìn)行觀察。