真空(虚空)不空
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真空就是空无一物的虚空吗？真空与虚空有区别吗？
古希腊哲学家德谟克利特认为，所有的物质都是由原子组成，原子之外就是虚空。德谟克利特所说的原子，可以想象为一个个实心的刚性小球，与现代物理学中的原子完全不是一个概念。今天还有很多人，仍然非常顽固地持有这种观念。这个观念简单明了，当反过来追问“原子内部是什么”的时候，这个概念本身就成了悖论。既然“原子”属于绝对实体，就不能存在“内部”的说法。“绝对的虚空”或“绝对的实体”观念，都会导致悖论。不能将“真空”理解为“绝对的虚空”。爱因斯坦用场论研究引力现象时，意识到空无一物的真空观念存在着大麻烦，提出了“真空是引力场的某种特殊状态”的想法。
真空，从词源上看，是指虚空，即空无一物的空间。工业界将真空定义为：当容器中的压力低于大气压力时，容器里的空间就称为真空。对食品进行真空包装，执行的就是这个标准。狭义相对论中的真空，是指普朗克常数趋于0时的近似情形。英国宇宙学和天体物理学家马丁·里斯（Martin Rees）说：当物理学家谈论虚空时，指的是真空。
真空不是纯粹的几何空间。空间是数学概念，是反映的是运动的属性和几何大小；真空是物理概念，是一个不断振荡的充满着巨大能量的客观存在。空间和真空不是包含关系，真空的性质不取决于数学空间。在研究真空的属性时，使用数学空间作为参量，实质上就是用数学语言来描述真空的性质。不能将“真空”理解为“纯粹的几何空间”。数学上的点没有大小，而物理学上的粒子必须有大小。数学概念和物理概念，千万不能混为一谈。
物理学上的真空，是一片波动不停的能量之海。当能量达到波峰，能量转化为一对对正反基本粒子；当能量达到波谷，一对对正反基本粒子又相互湮灭，转化为能量。在真空中，粒子和虚粒子瞬间成对产生，瞬间又互相湮灭。宇宙之中不存在没有任何实物粒子存在的空间。真空中除了一些基本粒子，还存在着暗物质和暗能量。
宇宙空间的物质平均密度，约为每10立方米一个原子，异常空旷。在自然环境里，只有外太空可以堪称最接近真空的空间。即使把宇宙之中的所有物质都移走，里面仍然存在着波涛汹涌的量子真空涨落。
量子电动力学认为，真空中的成对“分子”，能量相互抵消，紧密地填满了每个物体的空隙，却几乎不与物体发生相互作用。1930年，狄拉克在研究氢原子能级分布时，提出了有名的狄拉克方程，与实验符合得很好，但是会得出负能量的解。根据泡利不相容原理，狄拉克认为所有的负能级都已经被电子占据，所以阻止了正能级电子向负能级跃迁，提出真空是充满了“负能态的电子海”的观点，并预测到正电子的存在。正电子已经被实验证实。今天的技术条件，制造出一个正电子已经不是难事。狄拉克仅凭一个数学公式就预测到一种新物质存在，的确是天才大牛。
量子场论认为，每一种粒子对应于一种量子场，粒子是量子场的激发态；粒子消逝时，量子场处于基态。真空是场量子没有被激发的状态，即真空是量子场系统的基态。
真空空间具有弹性，引力波就是空间本身的涟漪。1916年，爱因斯坦基于广义相对论，预言了引力波的存在。2015年9月14日，LIGO合作组探测到第一个引力波信号；同年12月26日，探测到第二个引力波信号；2017年10月16日，科学家直接探测到来自双中子星合并的引力波。
真空空间具有内部结构。宏观时空是由普朗克尺度下最小的时空单元编织而成。普朗克尺度下的空间，充满着量子涨落，粒子和反粒子组成的虚粒子对，瞬间创生又瞬间湮灭，波澜起伏，永不停息。真空存在极性，即存在局部的不对称。真空通过动态循环嵌套，形成整体上的对称。
近代人类认识真空，已经进入科学实验验证，不再是单纯的哲学思辨。例如，科学家已经用高精度的实验，发现氢原子能级的兰姆移位和电子的反常磁矩，证实了真空极化的效应；通过实验，发现高能正负电子对撞会湮没为高能光子，高能光子可以从真空中激发出大量的粒子；强大的激光能量束，能够将真空中“成对的分子”撕开，剥离出电子和正电子来。在真空中突然出现又突然消失的粒子和虚粒子，能产生一个非常小的力。现代宇宙科学家观察发现，真空中潜在的暗能量，会产生一种斥力，在宇宙大尺度上超过了引力的吸引力。这是真空不空最显著的表现。
在相对论里面，物质和能量等效，物质是一种能量形式，可表达为数学形式：E=MC²。在量子力学里面，物质和时空等效，物质是一种时空结构。时空结构的最小单元，是普朗克尺度下的真空。时空和物质等效，量子力学并没有否定世界的客观实在性。
当然，人类对真空的认识，还处于初级探索阶段，真空自发破缺和真空相变等问题，物理学家还在探索之中(来自网络)。