真空蘊含著“超級能量”,幫助未來人類遨遊宇宙

2022年08月15日15:10:21 科學 1744

我們經常聽到“真空 ”的概念,人們一度認為“把密度的容器里空氣抽干”就是真空。但隨着人類科技水平的不斷提升,人們對真空有了新的認知。

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尤其是在量子力學突飛猛進之後,科學家對真空有了全新的認知。量子力學告訴我們,真空一點也不空,甚至恰恰相反,真空非常活躍,比我們每天看到的宏觀世界還要活躍。

即使把一個密閉容器里的空氣抽干,裡面就什麼都沒有了嗎?並不是。真空可以通過“賒借”能量衍生出虛粒子對,然後虛粒子對瞬間湮滅歸還能量。真空里一直在上演這種虛粒子對的衍生和湮滅。

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這種現象被稱為“量子漲落”(量子起伏),這種漲落讓真空看起來就像沸騰的海洋一樣。

由於虛粒子對衍生湮滅的時間非常短,瞬間完成,科學家很難直接觀測到虛粒子的存在,所以一開始人們認為那幽靈般的虛粒子對並不存在,只不過複雜的數學要求虛粒子對必須存在,但現實中很難存在。

不過在上世紀50年代,科學家在實驗室中觀察到的一個現象,讓人們堅信真空真的不空。

這個現象就是卡西米爾效應。簡單講,在真空中懸掛兩個非常薄的金屬片,讓兩個金屬片靠得非常近,之後科學家觀測到一個神奇現象:兩個金屬片開始相互吸引。

金屬片本身沒有磁性,也沒有導電,它們本應該靜止不動才對,但事實卻不是那樣。

很顯然,有一種微弱的力量在推着它們相互靠近,科學家卡西米爾證明了這種推力就是由真空產生的,虛空里有東西來推動金屬片,推動者正是不斷衍生出來的虛粒子對。

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這個實驗要求非常高,但對於科學家來說並不難。

卡西米爾效應讓科學家們非常興奮。如果真空中的能量能產生推動金屬片的機械力,人們就可以利用這種真空能量,而浩瀚太空中最不缺的就是真空。

為何會出現卡西米爾效應呢?

因為當兩個金屬片靠得足夠近的時候,就會擠壓內部衍生出來的虛粒子對,結果就是內部的虛粒子對數量變少,外部的虛粒子對相對較多,於是外部的虛粒子對(能量)就會推動金屬片相互靠近。

雖然實驗中的卡西米爾效應並不十分明顯,產生的機械推動力也非常微弱,但不要忘了宇宙中到處充滿了真空環境。真空中蘊含的能量是超乎想象的,隨着人類科技水平不斷提升,未來人類可以藉助這種能量遨遊宇宙!

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