真空的概念，大家并不陌生。但真空極化很多人不知道。但其實(shí)在本書中并不是第一次提到。而且真空不空的案例，在《變化》中，以及本書中都已經(jīng)講了。所以在本章中不會出現(xiàn)案例了。
首先大家要知道，真空和真空極化是兩個(gè)概念?？纯此鼈兊亩x，就知道了。
真空：真空是一種不存在任何物質(zhì)的空間狀態(tài)，是一種物理現(xiàn)象。在真空中，聲波因?yàn)闆]有介質(zhì)而無法傳遞，但電磁波的傳遞不受真空的影響。粗略地說，真空是指在一區(qū)域之內(nèi)的氣壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大氣壓力。真空常用帕斯卡做為壓力的單位。
目前在自然環(huán)境里，只有外太空堪稱最接近真空的空間。
真空極化：在量子場論里，尤其是量子電動力學(xué)， 真空極化是一個(gè)在背景電磁場中產(chǎn)生電子-正子虛粒子對的過程。 產(chǎn)生的虛粒子對會改變原本電荷和電流的分布。 有時(shí)這被視作規(guī)范玻色子（光子）的自身能量（self energy）。 1997年，日本TRISTAN粒子加速器觀測到真空極化的現(xiàn)象。
根據(jù)量子場論，一個(gè)包含作用粒子的基態(tài)（或真空態(tài)）不單純只是個(gè)空無一物的空間， 它包含了存活時(shí)間很短虛正反粒子對，從真空中產(chǎn)生并彼此湮滅。
部分正反粒子對帶有電荷，例如正負(fù)電子對。 這類的粒子對會形成電偶極矩。在電磁場的作用下粒子對會產(chǎn)生位移，并且反過來影響電磁場。 （部分的遮蔽效應(yīng)或介電質(zhì)效應(yīng)） 因此場的作用會比原先預(yù)期的來得小。 而這個(gè)虛粒子對轉(zhuǎn)向的過程就是真空極化。
粒子-真空相互作用的效應(yīng)。按照近代物理學(xué)的觀點(diǎn)，真空不是虛空，而是量子場系統(tǒng)的基態(tài)，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。處于基態(tài)的量子場在不斷地振動，具有零點(diǎn)振動能，且具有相互作用（包括自作用），真空中各種量子場不斷地有各種虛粒子在產(chǎn)生、消失和轉(zhuǎn)化。
在某種意義上真空像是介質(zhì)，類似于電磁學(xué)中電場對電介質(zhì)的極化，真空與外電磁場的相互作用產(chǎn)生真空極化。真空極化反過來會影響粒子的性質(zhì)，導(dǎo)致可觀測的后果。
氫原子能級的蘭姆移位和電子的反常磁矩是其典型的兩個(gè)實(shí)例。實(shí)驗(yàn)觀測的結(jié)果與量子電動力學(xué)考慮真空極化效應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，在非常高的精度上完全符合一致，證實(shí)了真空極化效應(yīng)。
在量子力學(xué)里，真空并不意味著沒有任何場、粒子或能量。量子真空是一種能量為最低的狀態(tài)，它只是被稱作“真空”而已，實(shí)際上能量嚴(yán)格為零的狀態(tài)是不可能存在的。
“真空”是物理學(xué)中最富有迷惑性的概念之一。當(dāng)在量子水平上觀察時(shí)，真空并不是空無一物，而是充滿了接連不斷產(chǎn)生和消失的基本粒子對，如電子-正電子對或夸克-反夸克對。這些真空中隨機(jī)產(chǎn)生的粒子其實(shí)也是真實(shí)的，但是它們的壽命非常短。
在Marcel Urban及其同事的研究當(dāng)中，他們第一次建立起了描述真空磁性和極化性質(zhì)的量子理論，即真空的“磁導(dǎo)率”和“介電常數(shù)”，這兩個(gè)參數(shù)決定了光速，它們與真空中單位體積中的虛粒子數(shù)量相關(guān)。因此，從理論上來講，光速并不像傳統(tǒng)物理學(xué)中認(rèn)為的那樣是固定的常數(shù)。
光子傳播時(shí)間的漲落估計(jì)值在每平方米5*10^-17秒，這是可以借助于最新超快激光進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn)的。另一方面，Leuchs 和Sanchez-Soto把真空中的“帶電虛粒子”描述為由于真空極化而產(chǎn)生的電偶極子。
所以說，真空極化是這樣的，真空不空，真空具有能量。也可以等價(jià)的說真空具有物質(zhì)屬性。
在真空狀態(tài)下，空間不是一無所有，會出現(xiàn)量子漲落現(xiàn)象。所以時(shí)空微擾是一定存在的。
結(jié)合上一章薛定諤的貓，多強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，任何物理系統(tǒng)，都無法保持完全獨(dú)立。
我看到有的人說真空極化理論挑戰(zhàn)相對論？ 我不理解這樣的想法，真空極化怎么挑戰(zhàn)相對論？
相反，我認(rèn)為真空極化，不但不會挑戰(zhàn)相對論，更是和相對論有一直的方向。真空極化現(xiàn)在多用于量子場論之中，尤其是量子電動力學(xué)。但真正極化也表面時(shí)空的物質(zhì)性，真空不空，即時(shí)空能量處處可見。
而廣義相對論就是時(shí)空引力理論。我在科普書籍《變化》中也反復(fù)強(qiáng)調(diào)，引力是時(shí)空的性質(zhì)。愛氏的場方程是一個(gè)非線性波動方程。也就是說方程體現(xiàn)了它的開放性，復(fù)雜性。
在廣義相對論中，大家也都會認(rèn)為時(shí)空是具有能量。這與真空極化效應(yīng)并不矛盾。反而是相輔相成的。
引力是時(shí)空性質(zhì)，真空極化是時(shí)空能量微擾【以產(chǎn)生虛粒子對等形式表現(xiàn)】。所以以真空極化作為跳板，連接量子力學(xué)和相對論。也就是通過這個(gè)效應(yīng)，來建立包含引力理論的標(biāo)準(zhǔn)模型值得我們思考和探究。這個(gè)方向非常好。
就像我在科普書籍《變化》中所說的，引力量子化的難點(diǎn)是愛氏理論時(shí)空背景彎曲的問題。所以引力的起源，引力量子化的根本是時(shí)空量子化。
摘自獨(dú)立學(xué)者，詩人，作家，國學(xué)起名師靈遁者量子力學(xué)書籍《見微知著》
