我们经常听到“真空”的概念,字面意思就是“空无一物”,什么都没有。但实际上绝对的真空是不存在的,“一无所有的空间”根本不存在,也没有意义。
空间,看不见摸不着,但事实上“空间”也是某种物质,这意味着空间本身不可能什么都没有。
现代科学已经证明“真空不空”,不但不空,甚至恰恰相反,真空里面很活跃,甚至比我们看到的现实世界还要活跃。简单讲,真空里到处活跃着各种虚粒子和能量。
真空,就像一个不断波动的能量海,不断上演着虚粒子的衍生与湮灭。虚粒子会通过“赊借”的方式衍生出来,然后瞬间湮灭归还赊借的能量,只要整个过程持续的时间足够短,就会一直上演。
用科学表达就是,真空就是量子力学中的基态,就像平静的大海那样,是能量的最低状态。而一旦这种基态受到扰动就会变成激发态,就像平静的大海受到扰动拥有了更高的能量。
通俗地讲,真空中充满了各种场,当场处于基态时,只有虚粒子的不断衍生湮灭,而不会有实体粒子产生。一旦真空中的场受到扰动,场就会从基态变成激发态,就会产生实体粒子。
原子内部的空间就是这种状态。
组成原子的原子核和电子非常小,原子核的直径大约为10的-15次方米,只有原子体积的千亿分之一。
可能你很难想象千亿分之一到底是什么概念,举个例子就明白了,如果原子有标准体育场那么大,那么原子核甚至比一粒米还要小。而电子比原子核更小。
也就是说,原子里面99.99%以上的空间都是空的,都是我们所认为的“真空”。
但其实这种真空并不是真的空,正如上面所说,真空中充满了各种场,电子在环绕原子核运行的过程中会产生电子场,还有各种中微子穿梭其中。
同时,并不像地球围绕太阳旋转那样,电子并不是围绕原子核运行的,按照量子力学的不确定性原理,电子是非常随机地出现在原子核的周围,用“电子云”描述会更准确,最终电子充满了整个原子内部空间。