“真空”是不是就是真的絕對(duì)空了呢？

真空在普通人的認(rèn)識(shí)里，大概是空無(wú)一物，什么也沒(méi)有；日常生活中跟真空有點(diǎn)相關(guān)的東西有：熱水瓶?jī)?nèi)膽的雙層抽真空結(jié)構(gòu)、電燈泡等。初中物理“馬德堡半球”實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)大氣壓的存在，半球內(nèi)處于真空狀態(tài)，因此大氣壓會(huì)緊緊地壓住半球。

那個(gè)時(shí)候都認(rèn)為，真空內(nèi)部是不存在任何氣體分子和原子的，也就是說(shuō)真空是空無(wú)一物。

宇宙中充滿了大爆炸留下的微波背景輻射，這是一種電磁輻射，可以讓電視機(jī)產(chǎn)生雪花點(diǎn)，70后的人當(dāng)然不會(huì)遺忘；現(xiàn)代宇宙學(xué)的研究表明，宇宙中存在一種各向同性的輻射，稱(chēng)之為宇宙微波背景（CMB）輻射，是宇宙大爆炸理論最有力的證據(jù)之一。

以前的老式電視機(jī)在沒(méi)有信號(hào)時(shí)，顯示像下面這個(gè)樣子，這就是CMB的模樣。

下圖是NASA的一臺(tái)叫WMAP的探測(cè)器歷時(shí)9年繪制的宇宙微波背景輻射全天圖，顯示宇宙的平均溫度非常均勻，只有局部出現(xiàn)輕微的溫度漲落，因此可以認(rèn)為宇宙的平均溫度差不多也是2.725K。

聲音產(chǎn)生的本質(zhì)是振動(dòng)，而聲音的傳播也就是振動(dòng)的傳播，由于物體的振動(dòng)會(huì)不斷地撞擊兩側(cè)氣體分子，被撞擊后的氣體又會(huì)作用于旁邊的氣體分子，于是這種振動(dòng)便從物體中開(kāi)始傳播開(kāi)來(lái)，這種分子的不斷振動(dòng)也可以稱(chēng)之為機(jī)械振動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)本質(zhì)上是物體的運(yùn)動(dòng)，由于真空中不存在任何物質(zhì)，那么真空自然無(wú)法傳播聲音。

其實(shí)很“忙碌”的真空

宇宙大爆炸同樣留下了大量的中微子背景輻射，超新星爆發(fā)和恒星熱核反應(yīng)也產(chǎn)生大量中微子，彌漫在整個(gè)宇宙中，貢獻(xiàn)了暗物質(zhì)的一部分，被稱(chēng)為熱暗物質(zhì)；這個(gè)小小空間無(wú)時(shí)無(wú)刻不被數(shù)以億萬(wàn)計(jì)的中微子光顧著。

暗能量。一種觀點(diǎn)認(rèn)為暗能量是由新宇宙常數(shù)產(chǎn)生的排斥性的萬(wàn)有引力，彌漫在整個(gè)宇宙中，對(duì)宇宙的膨脹起著決定性作用。

量子漲落。在量子力學(xué)里，真空并不是“真”空，充滿著零點(diǎn)能，沸騰著普朗克尺度下的量子漲落，不斷產(chǎn)生虛粒子對(duì)又馬上湮滅，忙得不可開(kāi)交。量子力學(xué)認(rèn)為，一個(gè)物體的位置和速度不可能同時(shí)測(cè)準(zhǔn)，也就是說(shuō)物體不可能完全靜止下來(lái)（否則速度精確為零）；這也就意味著，即使處在最低能量的狀態(tài)，能量也不可能為零。量子場(chǎng)論指出，即使一個(gè)空間中沒(méi)有任何原子、沒(méi)有光，但其中仍然存在一些量子場(chǎng)的波動(dòng)，也被稱(chēng)為量子漲落。

由于量子漲落，卻存在著大量的“虛粒子”，這些“虛粒子”會(huì)以正反粒子的形式出現(xiàn)，一個(gè)正的虛粒子出現(xiàn)，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反的虛粒子（吸收的能量相當(dāng)于從真空中借了一部分能量），但產(chǎn)生之后，它們又會(huì)以極短的時(shí)間相互湮滅（釋放出能量，與之前需要的能量守恒），實(shí)際上這些虛粒子會(huì)不斷瞬間出現(xiàn)、消失，只是在我們看來(lái)，似乎什么都沒(méi)有，真空并不是我們?cè)?jīng)所理解的空無(wú)一物。

希格斯場(chǎng)。希格斯場(chǎng)像彌漫整個(gè)宇宙的海洋，各種粒子在其中裸泳，和它發(fā)生相互作用被賦予質(zhì)量，希格斯場(chǎng)決定著宇宙中可見(jiàn)物質(zhì)的生死存亡，所以希格斯粒子被稱(chēng)為上帝粒子。這是一個(gè)新穎優(yōu)美的概念，想想看，我們沉浸在浩瀚的希格斯海中，本來(lái)沒(méi)有質(zhì)量，一舉手，一投足，身上的粒子在海洋中運(yùn)動(dòng)，便產(chǎn)生了質(zhì)量。

真正的真空還是有的——但要在普朗克尺度以內(nèi)

無(wú)論太空的哪個(gè)位置，始終有不斷路過(guò)的伽瑪射線、宇宙射線以及光、電磁輻射等等，總之宇宙中不可能存在絕對(duì)的真空，任何時(shí)候任何地方都有無(wú)數(shù)的物理現(xiàn)象發(fā)生。

要尋找絕對(duì)真空，唯一的可能只有到普朗克尺度（長(zhǎng)度：1.62 10e-35米，時(shí)間：5.39 10e-44秒）下，只是在那樣一個(gè)尺度之下，空間和時(shí)間都已失去了意義，皮之不存，真空焉附？

宏觀的真空，不僅不空，而且還是激蕩的能量海洋

以抽出氣體的方式得到的真空稱(chēng)作技術(shù)真空，而把空無(wú)一物，完全沒(méi)有任何粒子的技術(shù)真空極限稱(chēng)為物理真空。

愛(ài)因斯坦是最早對(duì)物理真空的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑的科學(xué)家，他用場(chǎng)論觀點(diǎn)研究引力現(xiàn)象時(shí)，就認(rèn)識(shí)到空無(wú)一物的真空觀念是有問(wèn)題的，他曾提出真空是引力場(chǎng)的某種特殊狀態(tài)的想法。

賦予真空全新物理內(nèi)容的是狄拉克。沒(méi)有任何實(shí)物粒子的空間是充滿著無(wú)數(shù)的正電子的海洋，正電子可以通過(guò)吸收足夠的能量之后轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)電子，爾后在正電子的海洋中留下一個(gè)空穴。狄拉克進(jìn)一步認(rèn)為，物理真空也可以由其它基本粒子的反粒子構(gòu)成，比如反中子或反質(zhì)子。

至此，狄拉克的理論終于被物理學(xué)家們所接受，新的物理真空概念誕生了——真空不空，在物理真空中，正、反粒子對(duì)可以不斷產(chǎn)生、消失、消失后再產(chǎn)生，這種變化過(guò)程時(shí)間極短，這些瞬息間產(chǎn)生的基本粒子被稱(chēng)為虛粒子。

1948年，荷蘭物理學(xué)家亨德里克·卡西米爾根據(jù)狄拉克“真空不空”觀念提出：真空中兩片不帶電的金屬板會(huì)出現(xiàn)吸力；這在經(jīng)典理論中是不會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象。這種效應(yīng)只有在兩物體的距離非常之小時(shí)才可以被檢測(cè)到。

1996 年，物理學(xué)家首次對(duì)它進(jìn)行了測(cè)定，實(shí)際測(cè)量結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果十分吻合。在亞微米尺度上，該效應(yīng)導(dǎo)致的吸引力成為中性導(dǎo)體之間主要作用力，在10納米間隙上，卡西米爾效應(yīng)能產(chǎn)生1個(gè)大氣壓的壓力。

卡西米爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的成功，進(jìn)一步證明了狄拉克所提出的“真空不空”的物理概念，加深了人類(lèi)對(duì)于真空的理解。

真空的哲學(xué)含義和生活感受意義

“真空”如果要上升到哲學(xué)層面來(lái)討論就是“無(wú)”，而且連“無(wú)”這個(gè)概念及定義也不能出現(xiàn)在意識(shí)里，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)了，作為有意識(shí)的觀察者就已經(jīng)將其作為一個(gè)“存在”的屬性，那就不成為“真空”了！

有哲學(xué)家提出，大自然極度厭惡真空，所以不讓真空出現(xiàn)，即使在瞬間產(chǎn)生，物質(zhì)就會(huì)馬上來(lái)填充這些空間，這種觀點(diǎn)稱(chēng)之為“恐怖真空”；甚至有人提出，即使上帝愿意，他都無(wú)法創(chuàng)造真空。

人們認(rèn)為凡是空洞必然導(dǎo)致上帝的對(duì)手——惡魔撒旦出現(xiàn)在里面，為了避免這種情況，全能的上帝會(huì)立刻將空洞填滿。所以空洞即使出現(xiàn)，也無(wú)法存在。

這其實(shí)是一種世界性的共識(shí)：真空是恐怖的，所以應(yīng)該盡量避免它，老天也在幫我們，所以真空一般是短命的。例如，世界上不管哪個(gè)民族的人，都懼怕空房子，因?yàn)榉孔娱L(zhǎng)期沒(méi)人住，鬼就會(huì)來(lái)安家，所以叫做鬼屋（Haunted house）。人們經(jīng)常說(shuō)“權(quán)力的真空”，就是指某個(gè)地方缺乏管理，是非常危險(xiǎn)的。

部分真空與完美真空

絕大多數(shù)情形下，真空是指氣壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的空間。言下之意，只要空間僅含有極為稀薄的氣體，就可稱(chēng)之為真空。當(dāng)然，如果你是一個(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜耍憧梢苑Q(chēng)之為“部分真空”；但恐怕別人覺(jué)得這是畫(huà)蛇添足。

而你心目中的那種“徹底的空無(wú)一物”的真空被稱(chēng)作“完美真空（perfect vacuum）”或叫“自由空間（free space）”。

高真空應(yīng)用的一個(gè)例子。常用來(lái)測(cè)量電磁輻射通量的克魯克斯輻射計(jì)就是工作在高真空區(qū)域的，它的主體是一個(gè)被抽成高真空的玻璃泡，內(nèi)有一組可旋轉(zhuǎn)的葉片；葉片暴露在光線下時(shí)，葉片附近的氣體分子吸收光后碰撞葉片產(chǎn)生壓力，由于葉片兩側(cè)對(duì)光的吸收率不同，所導(dǎo)致的壓力差使葉片發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度越快，光線就越強(qiáng)，從而提供了電磁輻射強(qiáng)度的定量測(cè)量。

為什么輻射計(jì)內(nèi)部要抽成高真空？因?yàn)檩^高的氣壓會(huì)導(dǎo)致較大的空氣阻力，只有當(dāng)空氣極其稀薄時(shí)，葉片兩側(cè)溫差所產(chǎn)生的壓力差才能超過(guò)空氣阻力而使葉片轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)；高真空的壓強(qiáng)范圍在0.1~0.01Pa之間，可通過(guò)不銹鋼、彈性體密封件和高真空泵實(shí)現(xiàn)。

是不是玻璃泡的真空度越高越好？非也！如果玻璃泡中的空氣過(guò)于稀薄，分子碰撞葉片產(chǎn)生的壓強(qiáng)太小，葉片也無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，因此空氣的密度必須處在一個(gè)比較合適的范圍，也就是高真空這個(gè)區(qū)域。

真空既然什么都沒(méi)有，其溫度應(yīng)該是絕對(duì)零度吧？那光照真空會(huì)不會(huì)產(chǎn)生高溫？

如果是完美真空，那什么都沒(méi)有，那何來(lái)做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的粒子？那自然也就無(wú)法定義溫度了，因此不是說(shuō)它的溫度是絕對(duì)零度，而是溫度根本不存在！

如果是指宏觀的太空空間，每立方米只有那么寥寥無(wú)幾的粒子，那也無(wú)法達(dá)到熱力學(xué)的要求——大量做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的粒子構(gòu)成的系統(tǒng)，因此依然無(wú)法定義溫度？

但是，那宇宙的背景溫度為2.725K，又是怎么回事呢？

因?yàn)橛钪嫘请H空間中有光子，還有中微子；

他們都會(huì)產(chǎn)生背景輻射，這都會(huì)導(dǎo)致溫度的！

絕對(duì)零度以下會(huì)產(chǎn)生暗能量，奇點(diǎn)來(lái)自暗能量

奇點(diǎn)的“神秘之處”在于，它從何而來(lái)以及如何解釋其中所包含的難以置信的力量？

數(shù)學(xué)解釋?zhuān)?/p>

數(shù)學(xué)概念中的奇點(diǎn)是這樣的：y=1/(x*x)曲線，當(dāng)x=0時(shí)，y無(wú)窮大。

##繪制“奇點(diǎn)曲線”，x范圍（-10,10），間隔0.01x<-seq(-10,10,0.01)y<-1/(x*x)plot(x,y,type='l',tck=0.01,ann=F,lwd=5,col='red')grid()

上圖所示的是y=1/(x*x)曲線，當(dāng)x=0時(shí)，y無(wú)窮大；在該公式中，x不能等于0，且x越接近于0，y值越大（仍有歧義）。x=0時(shí)，該公式?jīng)]有意義，因?yàn)榻Y(jié)果并非過(guò)大或是過(guò)小，亦不是無(wú)極限，而是不存在。

下圖把x的取值范圍縮小到（-1,1）之間，數(shù)據(jù)間隔縮小到0.001，可以發(fā)現(xiàn)y值會(huì)迅猛增大，y軸的值也是放大了很多倍。

#繪制“奇點(diǎn)曲線”，x范圍（-1,1），間隔0.001x<-seq(-1,1,0.001)y<-1/(x*x)plot(x,y,type='l',tck=0.01,ann=F,lwd=5,col='blue')grid()

萬(wàn)有引力解釋?zhuān)?/p>

數(shù)學(xué)上可以有所謂的奇點(diǎn)，但物理學(xué)中是不可能存在奇點(diǎn)的！

就像球體外部的萬(wàn)有引力公式為與距離的平方成反比一樣，似乎可以推斷當(dāng)距離 0時(shí)，萬(wàn)有引力為無(wú)窮大；但在勻質(zhì)球體內(nèi)部并非如此！

萬(wàn)有引力會(huì)隨距離線性增加；當(dāng)距離 0時(shí)，萬(wàn)有引力也 0，而非無(wú)窮大！

宇宙學(xué)解釋?zhuān)?/p>

在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)中，宇宙大爆炸的那一瞬間t（時(shí)間）等于0，但它并不是宇宙的一部分；那一瞬間，宇宙的密度不大不小，也并非無(wú)極限，而是不存在（就此而言，時(shí)間不可能小于等于0）。

t接近0時(shí)，宇宙的密度十分大，大到足以讓量子效應(yīng)在引力中發(fā)揮作用；這時(shí)候，所有描繪事物的語(yǔ)言都會(huì)失色，因?yàn)槟壳吧形从幸粋€(gè)可行的量子引力理論。

奇點(diǎn)之所以被稱(chēng)為奇點(diǎn)，正是因?yàn)樗窃谟钪嬷邢У囊粋€(gè)點(diǎn)，人們無(wú)法找到它，就像找不到y(tǒng)=1/(x*x)中x=0時(shí)的答案一樣。

對(duì)“虛無(wú)”的理解

虛無(wú)（Nothingness），是一個(gè)最難理解的概念，由于幾乎對(duì)它一無(wú)所知，所以無(wú)法對(duì)其下準(zhǔn)確的定義。虛無(wú)中沒(méi)有物質(zhì)，沒(méi)有能量，沒(méi)有希格斯場(chǎng)，只有無(wú)盡的空間。

在宇宙中，虛無(wú)沒(méi)有有形的物體可以與之比較，它存在于浩瀚無(wú)垠的宇宙中，亦可能存在于蟲(chóng)洞中。

在數(shù)學(xué)上和邏輯上，虛無(wú)可以用三段論定義：

• 如果虛無(wú)=0，
• 0=(+1)+(-1)，
• 那么（+1）宇宙和（-1）宇宙皆來(lái)自于（0）虛無(wú)；進(jìn)一步說(shuō)，宇宙和反宇宙是同時(shí)誕生的。

同樣，奇點(diǎn)也是如此。只有擁有一個(gè)反奇點(diǎn)與之平衡，奇點(diǎn)才存在；這樣一來(lái)，當(dāng)時(shí)間位于原點(diǎn)時(shí)，這個(gè)宇宙才平衡。

真空“借”能的應(yīng)用——?dú)w入哲學(xué)系列

有史以來(lái)，人們一直嘗試從“靜”、“虛”中獲得無(wú)限能量，下表給出若干哲學(xué)宗教體系的“借”能?chē)L試。

各種宗教給人們多種不同的靜修或者冥想；冥想是專(zhuān)注力的訓(xùn)練，冥想是對(duì)呼吸的控制；冥想是內(nèi)心的訓(xùn)練，冥想是自我的修行方法。

以上所有這些方法，都是形而上的努力，而且基于某個(gè)個(gè)體的訓(xùn)練，是永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到“借”能的效果的；在這一點(diǎn)上，科學(xué)至上！科學(xué)給出的答案最清晰、最合理。

人類(lèi)創(chuàng)造智能機(jī)器人，誰(shuí)創(chuàng)造了人類(lèi)？造物主的造物主悖論——?dú)w入科幻系列

真空借能，是永生的最好途徑，是突破技術(shù)瓶頸的絕佳手段；但是，肯定不容易。

幾部硬科幻系列都刻畫(huà)的比較清晰。

《異形》系列非常好地闡述了人類(lèi)科技發(fā)展到一定程度后，所遇到的“瓶頸”障礙問(wèn)題。最后結(jié)局是智能機(jī)器人大衛(wèi)完成了對(duì)“工程師”的收割，并且創(chuàng)造了新的“異形”產(chǎn)品模式。

彼得·維蘭德的“長(zhǎng)生不老”夢(mèng)想不僅沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，反而“滾”進(jìn)了一場(chǎng)異常殘酷的宇宙“卷殺”之中，當(dāng)老維蘭德被工程師一把推開(kāi)，大衛(wèi)被工程師扭斷脖子的那一剎那，答案已經(jīng)展現(xiàn)：沒(méi)有最慘，只有更慘。人類(lèi)的生理結(jié)構(gòu)、智能及感受力在宇宙層面中，簡(jiǎn)直“弱爆了”，但是我們卻還沾沾自喜地“艷羨”著、并企圖奔赴浩瀚的星際太空。

同樣，純國(guó)產(chǎn)的創(chuàng)新大作《三體》也揭示了類(lèi)似的“慘烈”現(xiàn)實(shí)，《黑暗森林》讓人不寒而栗，《死神永生》則徹底讓人放棄“夢(mèng)想”，別多想了，還是做個(gè)普通螻蟻就好。

無(wú)論是“死線”，還是“小水洼”，還是“歌者”的光?；蛘叨虿^殺文明，都無(wú)一例外地強(qiáng)調(diào) 了人類(lèi)被輕易“絞殺”的命運(yùn)；當(dāng)然，為了讓人類(lèi)感受到自我存在感，作者都提供了“絕處逢生”的奇跡（問(wèn)題是現(xiàn)實(shí)未必提供啊），比如“智子盲區(qū)”、比如“超光速飛船”、比如“云天明超超人化”。

就以“智子盲區(qū)”為例，沒(méi)有它，萬(wàn)有引力號(hào)就不可能“翻轉(zhuǎn)”發(fā)出引力波，人類(lèi)在三體攻擊面前只有被輕松“滅掉”或者丟到澳洲被研究的死路。

畢竟，在小小的太陽(yáng)系——銀河系的某個(gè)角落，除了有自我意識(shí)的人類(lèi)，其它也沒(méi)有什么值得驕傲的；當(dāng)科學(xué)告訴我們，“浩瀚的太空孤獨(dú)、安靜得太離譜”了的時(shí)候，現(xiàn)實(shí)已經(jīng)準(zhǔn)備好了另一份大餐，就是“真空‘真’不空”。

諾蘭的《星際穿越》則提供給人類(lèi)唯一的“出口”——“引力異?！奔懊赓M(fèi)送來(lái)的“蟲(chóng)洞”。通過(guò)宇航員庫(kù)珀在高維空間的信息傳遞，讓女兒成功破解其實(shí)無(wú)解的方程，給予人類(lèi)喘息而生存的可能。

片中，庫(kù)珀反復(fù)強(qiáng)調(diào)，不是“they”，而是“us”，在冥冥中幫助人類(lèi)；嗯，hopefully…….

科技凌空三大路線圖及障礙

綜上，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)夢(mèng)想，突破生存的核心瓶頸，科技是僅有的可行之境。

畢竟，無(wú)論什么宗教或輔助哲學(xué)體系，都沒(méi)有成功實(shí)現(xiàn)過(guò)汽車(chē)、高鐵、飛機(jī)、火箭、飛船等東西，雖然宗教們表現(xiàn)出的“這些不算什么”的空虛傲氣，但是，它們不僅“空”，而且“空”的離譜，“以空莫談空”，所以，不予理睬。

基于“真空借能”實(shí)現(xiàn)人類(lèi)技術(shù)飛躍的技術(shù)體系，可以稱(chēng)為“科技凌空”范式；該范式可以涉及三大路線，分別是：

目前的技術(shù)及科學(xué)原理，雖然很強(qiáng)了，但還是存在著“實(shí)證局限障礙”

現(xiàn)代科學(xué)的研究成果都是建立在“實(shí)證”基礎(chǔ)上的。而人類(lèi)的感官及其通過(guò)科學(xué)儀器裝置所延伸的感知能力將永遠(yuǎn)是有限的。科學(xué)實(shí)驗(yàn)所涉及的空間、時(shí)間、物質(zhì)的層次、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和方式以及所用儀器的精確性、滿足實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境要求的程度也是有限的。

這就決定了“實(shí)證”在認(rèn)識(shí)宇宙的現(xiàn)象和本質(zhì)方面的作用和可信度都是有限的，種種有限性所決定的單一“實(shí)證”方法所得出的諸多科學(xué)結(jié)論、定理、法則也就很難解釋無(wú)限的宇宙整體范圍內(nèi)的那么多現(xiàn)象。

因此，現(xiàn)代科學(xué)因宏、微觀世界的“無(wú)限”而陷入的種種困境，正是由于依靠具有嚴(yán)重缺陷的“實(shí)證”方法所造成的。

真空屬于“無(wú)”層面，起初根本無(wú)法物質(zhì)化，原本就不歸屬于物質(zhì)范疇的；可是科學(xué)家對(duì)以“無(wú)”的方式存在的，總是看不順眼，覺(jué)得不如“有”來(lái)得合乎常理。于是，科學(xué)家們創(chuàng)造了看似合理的上述體系——希格斯、量子漲落，到目前也只能勉強(qiáng)“自圓其說(shuō)”。

“量子化”的實(shí)質(zhì)就是物質(zhì)化，至少是某種方式的形態(tài)化或“有”化。

除了實(shí)證障礙之外，還有其它一些障礙，今天就不細(xì)究了。

障礙待破局 “凌空”早實(shí)現(xiàn)

障礙破局 “凌空”實(shí)現(xiàn)

破局 “凌空”