“真空”是不是就是真的绝对空了呢？

真空在普通人的认识里，大概是空无一物，什么也没有；日常生活中跟真空有点相关的东西有：热水瓶内胆的双层抽真空结构、电灯泡等。初中物理“马德堡半球”实验来证实大气压的存在，半球内处于真空状态，因此大气压会紧紧地压住半球。

那个时候都认为，真空内部是不存在任何气体分子和原子的，也就是说真空是空无一物。

宇宙中充满了大爆炸留下的微波背景辐射，这是一种电磁辐射，可以让电视机产生雪花点，70后的人当然不会遗忘；现代宇宙学的研究表明，宇宙中存在一种各向同性的辐射，称之为宇宙微波背景（CMB）辐射，是宇宙大爆炸理论最有力的证据之一。

以前的老式电视机在没有信号时，显示像下面这个样子，这就是CMB的模样。

下图是NASA的一台叫WMAP的探测器历时9年绘制的宇宙微波背景辐射全天图，显示宇宙的平均温度非常均匀，只有局部出现轻微的温度涨落，因此可以认为宇宙的平均温度差不多也是2.725K。

声音产生的本质是振动，而声音的传播也就是振动的传播，由于物体的振动会不断地撞击两侧气体分子，被撞击后的气体又会作用于旁边的气体分子，于是这种振动便从物体中开始传播开来，这种分子的不断振动也可以称之为机械振动，机械振动本质上是物体的运动，由于真空中不存在任何物质，那么真空自然无法传播声音。

其实很“忙碌”的真空

宇宙大爆炸同样留下了大量的中微子背景辐射，超新星爆发和恒星热核反应也产生大量中微子，弥漫在整个宇宙中，贡献了暗物质的一部分，被称为热暗物质；这个小小空间无时无刻不被数以亿万计的中微子光顾着。

暗能量。一种观点认为暗能量是由新宇宙常数产生的排斥性的万有引力，弥漫在整个宇宙中，对宇宙的膨胀起着决定性作用。

量子涨落。在量子力学里，真空并不是“真”空，充满着零点能，沸腾着普朗克尺度下的量子涨落，不断产生虚粒子对又马上湮灭，忙得不可开交。量子力学认为，一个物体的位置和速度不可能同时测准，也就是说物体不可能完全静止下来（否则速度精确为零）；这也就意味着，即使处在最低能量的状态，能量也不可能为零。量子场论指出，即使一个空间中没有任何原子、没有光，但其中仍然存在一些量子场的波动，也被称为量子涨落。

由于量子涨落，却存在着大量的“虚粒子”，这些“虚粒子”会以正反粒子的形式出现，一个正的虚粒子出现，同时会产生一个反的虚粒子（吸收的能量相当于从真空中借了一部分能量），但产生之后，它们又会以极短的时间相互湮灭（释放出能量，与之前需要的能量守恒），实际上这些虚粒子会不断瞬间出现、消失，只是在我们看来，似乎什么都没有，真空并不是我们曾经所理解的空无一物。

希格斯场。希格斯场像弥漫整个宇宙的海洋，各种粒子在其中裸泳，和它发生相互作用被赋予质量，希格斯场决定着宇宙中可见物质的生死存亡，所以希格斯粒子被称为上帝粒子。这是一个新颖优美的概念，想想看，我们沉浸在浩瀚的希格斯海中，本来没有质量，一举手，一投足，身上的粒子在海洋中运动，便产生了质量。

真正的真空还是有的——但要在普朗克尺度以内

无论太空的哪个位置，始终有不断路过的伽玛射线、宇宙射线以及光、电磁辐射等等，总之宇宙中不可能存在绝对的真空，任何时候任何地方都有无数的物理现象发生。

要寻找绝对真空，唯一的可能只有到普朗克尺度（长度：1.62 10e-35米，时间：5.39 10e-44秒）下，只是在那样一个尺度之下，空间和时间都已失去了意义，皮之不存，真空焉附？

宏观的真空，不仅不空，而且还是激荡的能量海洋

以抽出气体的方式得到的真空称作技术真空，而把空无一物，完全没有任何粒子的技术真空极限称为物理真空。

爱因斯坦是最早对物理真空的观点提出质疑的科学家，他用场论观点研究引力现象时，就认识到空无一物的真空观念是有问题的，他曾提出真空是引力场的某种特殊状态的想法。

赋予真空全新物理内容的是狄拉克。没有任何实物粒子的空间是充满着无数的正电子的海洋，正电子可以通过吸收足够的能量之后转变为负电子，尔后在正电子的海洋中留下一个空穴。狄拉克进一步认为，物理真空也可以由其它基本粒子的反粒子构成，比如反中子或反质子。

至此，狄拉克的理论终于被物理学家们所接受，新的物理真空概念诞生了——真空不空，在物理真空中，正、反粒子对可以不断产生、消失、消失后再产生，这种变化过程时间极短，这些瞬息间产生的基本粒子被称为虚粒子。

1948年，荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔根据狄拉克“真空不空”观念提出：真空中两片不带电的金属板会出现吸力；这在经典理论中是不会出现的现象。这种效应只有在两物体的距离非常之小时才可以被检测到。

1996 年，物理学家首次对它进行了测定，实际测量结果与理论计算结果十分吻合。在亚微米尺度上，该效应导致的吸引力成为中性导体之间主要作用力，在10纳米间隙上，卡西米尔效应能产生1个大气压的压力。

卡西米尔效应实验的成功，进一步证明了狄拉克所提出的“真空不空”的物理概念，加深了人类对于真空的理解。

真空的哲学含义和生活感受意义

“真空”如果要上升到哲学层面来讨论就是“无”，而且连“无”这个概念及定义也不能出现在意识里，因为一旦出现了，作为有意识的观察者就已经将其作为一个“存在”的属性，那就不成为“真空”了！

有哲学家提出，大自然极度厌恶真空，所以不让真空出现，即使在瞬间产生，物质就会马上来填充这些空间，这种观点称之为“恐怖真空”；甚至有人提出，即使上帝愿意，他都无法创造真空。

人们认为凡是空洞必然导致上帝的对手——恶魔撒旦出现在里面，为了避免这种情况，全能的上帝会立刻将空洞填满。所以空洞即使出现，也无法存在。

这其实是一种世界性的共识：真空是恐怖的，所以应该尽量避免它，老天也在帮我们，所以真空一般是短命的。例如，世界上不管哪个民族的人，都惧怕空房子，因为房子长期没人住，鬼就会来安家，所以叫做鬼屋（Haunted house）。人们经常说“权力的真空”，就是指某个地方缺乏管理，是非常危险的。

部分真空与完美真空

绝大多数情形下，真空是指气压远远低于标准大气压的空间。言下之意，只要空间仅含有极为稀薄的气体，就可称之为真空。当然，如果你是一个非常严谨的人，你可以称之为“部分真空”；但恐怕别人觉得这是画蛇添足。

而你心目中的那种“彻底的空无一物”的真空被称作“完美真空（perfect vacuum）”或叫“自由空间（free space）”。

高真空应用的一个例子。常用来测量电磁辐射通量的克鲁克斯辐射计就是工作在高真空区域的，它的主体是一个被抽成高真空的玻璃泡，内有一组可旋转的叶片；叶片暴露在光线下时，叶片附近的气体分子吸收光后碰撞叶片产生压力，由于叶片两侧对光的吸收率不同，所导致的压力差使叶片发生旋转，旋转速度越快，光线就越强，从而提供了电磁辐射强度的定量测量。

为什么辐射计内部要抽成高真空？因为较高的气压会导致较大的空气阻力，只有当空气极其稀薄时，叶片两侧温差所产生的压力差才能超过空气阻力而使叶片转动起来；高真空的压强范围在0.1~0.01Pa之间，可通过不锈钢、弹性体密封件和高真空泵实现。

是不是玻璃泡的真空度越高越好？非也！如果玻璃泡中的空气过于稀薄，分子碰撞叶片产生的压强太小，叶片也无法转动，因此空气的密度必须处在一个比较合适的范围，也就是高真空这个区域。

真空既然什么都没有，其温度应该是绝对零度吧？那光照真空会不会产生高温？

如果是完美真空，那什么都没有，那何来做无规则热运动的粒子？那自然也就无法定义温度了，因此不是说它的温度是绝对零度，而是温度根本不存在！

如果是指宏观的太空空间，每立方米只有那么寥寥无几的粒子，那也无法达到热力学的要求——大量做无规则热运动的粒子构成的系统，因此依然无法定义温度？

但是，那宇宙的背景温度为2.725K，又是怎么回事呢？

因为宇宙星际空间中有光子，还有中微子；

他们都会产生背景辐射，这都会导致温度的！

绝对零度以下会产生暗能量，奇点来自暗能量

奇点的“神秘之处”在于，它从何而来以及如何解释其中所包含的难以置信的力量？

数学解释：

数学概念中的奇点是这样的：y=1/(x*x)曲线，当x=0时，y无穷大。

##绘制“奇点曲线”，x范围（-10,10），间隔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()

上图所示的是y=1/(x*x)曲线，当x=0时，y无穷大；在该公式中，x不能等于0，且x越接近于0，y值越大（仍有歧义）。x=0时，该公式没有意义，因为结果并非过大或是过小，亦不是无极限，而是不存在。

下图把x的取值范围缩小到（-1,1）之间，数据间隔缩小到0.001，可以发现y值会迅猛增大，y轴的值也是放大了很多倍。

#绘制“奇点曲线”，x范围（-1,1），间隔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()

万有引力解释：

数学上可以有所谓的奇点，但物理学中是不可能存在奇点的！

就像球体外部的万有引力公式为与距离的平方成反比一样，似乎可以推断当距离 0时，万有引力为无穷大；但在匀质球体内部并非如此！

万有引力会随距离线性增加；当距离 0时，万有引力也 0，而非无穷大！

宇宙学解释：

在标准宇宙学中，宇宙大爆炸的那一瞬间t（时间）等于0，但它并不是宇宙的一部分；那一瞬间，宇宙的密度不大不小，也并非无极限，而是不存在（就此而言，时间不可能小于等于0）。

t接近0时，宇宙的密度十分大，大到足以让量子效应在引力中发挥作用；这时候，所有描绘事物的语言都会失色，因为目前尚未有一个可行的量子引力理论。

奇点之所以被称为奇点，正是因为它是在宇宙中消失的一个点，人们无法找到它，就像找不到y=1/(x*x)中x=0时的答案一样。

对“虚无”的理解

虚无（Nothingness），是一个最难理解的概念，由于几乎对它一无所知，所以无法对其下准确的定义。虚无中没有物质，没有能量，没有希格斯场，只有无尽的空间。

在宇宙中，虚无没有有形的物体可以与之比较，它存在于浩瀚无垠的宇宙中，亦可能存在于虫洞中。

在数学上和逻辑上，虚无可以用三段论定义：

• 如果虚无=0，
• 0=(+1)+(-1)，
• 那么（+1）宇宙和（-1）宇宙皆来自于（0）虚无；进一步说，宇宙和反宇宙是同时诞生的。

同样，奇点也是如此。只有拥有一个反奇点与之平衡，奇点才存在；这样一来，当时间位于原点时，这个宇宙才平衡。

真空“借”能的应用——归入哲学系列

有史以来，人们一直尝试从“静”、“虚”中获得无限能量，下表给出若干哲学宗教体系的“借”能尝试。

各种宗教给人们多种不同的静修或者冥想；冥想是专注力的训练，冥想是对呼吸的控制；冥想是内心的训练，冥想是自我的修行方法。

以上所有这些方法，都是形而上的努力，而且基于某个个体的训练，是永远无法达到“借”能的效果的；在这一点上，科学至上！科学给出的答案最清晰、最合理。

人类创造智能机器人，谁创造了人类？造物主的造物主悖论——归入科幻系列

真空借能，是永生的最好途径，是突破技术瓶颈的绝佳手段；但是，肯定不容易。

几部硬科幻系列都刻画的比较清晰。

《异形》系列非常好地阐述了人类科技发展到一定程度后，所遇到的“瓶颈”障碍问题。最后结局是智能机器人大卫完成了对“工程师”的收割，并且创造了新的“异形”产品模式。

彼得·维兰德的“长生不老”梦想不仅没有实现，反而“滚”进了一场异常残酷的宇宙“卷杀”之中，当老维兰德被工程师一把推开，大卫被工程师扭断脖子的那一刹那，答案已经展现：没有最惨，只有更惨。人类的生理结构、智能及感受力在宇宙层面中，简直“弱爆了”，但是我们却还沾沾自喜地“艳羡”着、并企图奔赴浩瀚的星际太空。

同样，纯国产的创新大作《三体》也揭示了类似的“惨烈”现实，《黑暗森林》让人不寒而栗，《死神永生》则彻底让人放弃“梦想”，别多想了，还是做个普通蝼蚁就好。

无论是“死线”，还是“小水洼”，还是“歌者”的光粒或者二向箔绝杀文明，都无一例外地强调 了人类被轻易“绞杀”的命运；当然，为了让人类感受到自我存在感，作者都提供了“绝处逢生”的奇迹（问题是现实未必提供啊），比如“智子盲区”、比如“超光速飞船”、比如“云天明超超人化”。

就以“智子盲区”为例，没有它，万有引力号就不可能“翻转”发出引力波，人类在三体攻击面前只有被轻松“灭掉”或者丢到澳洲被研究的死路。

毕竟，在小小的太阳系——银河系的某个角落，除了有自我意识的人类，其它也没有什么值得骄傲的；当科学告诉我们，“浩瀚的太空孤独、安静得太离谱”了的时候，现实已经准备好了另一份大餐，就是“真空‘真’不空”。

诺兰的《星际穿越》则提供给人类唯一的“出口”——“引力异常”及免费送来的“虫洞”。通过宇航员库珀在高维空间的信息传递，让女儿成功破解其实无解的方程，给予人类喘息而生存的可能。

片中，库珀反复强调，不是“they”，而是“us”，在冥冥中帮助人类；嗯，hopefully…….

科技凌空三大路线图及障碍

综上，实现人类梦想，突破生存的核心瓶颈，科技是仅有的可行之境。

毕竟，无论什么宗教或辅助哲学体系，都没有成功实现过汽车、高铁、飞机、火箭、飞船等东西，虽然宗教们表现出的“这些不算什么”的空虚傲气，但是，它们不仅“空”，而且“空”的离谱，“以空莫谈空”，所以，不予理睬。

基于“真空借能”实现人类技术飞跃的技术体系，可以称为“科技凌空”范式；该范式可以涉及三大路线，分别是：

目前的技术及科学原理，虽然很强了，但还是存在着“实证局限障碍”

现代科学的研究成果都是建立在“实证”基础上的。而人类的感官及其通过科学仪器装置所延伸的感知能力将永远是有限的。科学实验所涉及的空间、时间、物质的层次、物质运动的状态和方式以及所用仪器的精确性、满足实验对环境要求的程度也是有限的。

这就决定了“实证”在认识宇宙的现象和本质方面的作用和可信度都是有限的，种种有限性所决定的单一“实证”方法所得出的诸多科学结论、定理、法则也就很难解释无限的宇宙整体范围内的那么多现象。

因此，现代科学因宏、微观世界的“无限”而陷入的种种困境，正是由于依靠具有严重缺陷的“实证”方法所造成的。

真空属于“无”层面，起初根本无法物质化，原本就不归属于物质范畴的；可是科学家对以“无”的方式存在的，总是看不顺眼，觉得不如“有”来得合乎常理。于是，科学家们创造了看似合理的上述体系——希格斯、量子涨落，到目前也只能勉强“自圆其说”。

“量子化”的实质就是物质化，至少是某种方式的形态化或“有”化。

除了实证障碍之外，还有其它一些障碍，今天就不细究了。

障碍待破局 “凌空”早实现

障碍破局 “凌空”实现

破局 “凌空”