真空真是空的?在量子世界,真空蕴藏的能量足以改变人类的进程

笔者上学那会,偏爱学习物理,对于一些物理学的基础知识还是颇为扎实的。记得其中有一个知识点是说真空之中是什么都没有的,然而现下前沿的科学发现却改写了这一认识,事实上真空中并非什么也没有,而且不仅有,甚至还蕴藏着巨大的能量。

真空真是空的?在量子世界,真空蕴藏的能量足以改变人类的进程


对量子力学多多少少有一些认识的朋友,应该知道量子力学是一个和我们传统宏观物理学很不同的体系。咱们此前聊过的双缝干涉实验和薛定谔的猫,其实验结果颠覆了人们对于传统物理学的认识,甚至让物理学家们大跌眼镜,开始怀疑“意识或许真的能够决定物质”。

而随着研究的不断深入,量子物理学所呈现给人类的远不止那一点点震撼。我们知道,量子物理学是研究微观世界的科学。而这个微观世界到底微观到什么地步呢?有人说当然是分子、原子、电子、质子啦。这些的确很微观,只不过这些还不够微观,科学家们已经开始研究更微小的亚原子世界了,比如学术界经常会提到的夸克。

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研究到了这个层面,你就会发现所谓的真空其实并非真的是空的,而是充满了随机闪现又消失的粒子,最重要的是这些粒子能够产生巨大的能量。有朋友或许会问,这能量到底巨大到何种程度?如果非要量化一下的话,科学家举了一个很形象的例子,那就是一小杯大小中所蕴含的能量就足以令整个地球上的所有海洋都沸腾。

科学家们将这种蕴含在真空中的能量成为零点能量,如果我们能够找到收集这种能量的方法,那对于人类来说将迎来一个能量无穷爆发的时代。此前咱们提到的所谓风能、水能、太阳能等清洁能源与之相比都是小巫见大巫啦!

不过咱们还是别高兴得太早,人类到底有没有可能收集到零点能量呢?

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根据热力学第二定律,能量总是从高温物体传递到低温物体。那么,要收集零点能量,理论上来说只要营造一个低于真空环境的温度便可实现能量的传递。只不过真空中的温度是很低的,差不多接近零下270摄氏度,以人类现有的科技水平来看,要营造一个更低的温度环境几乎不可能。即便能够实现,恐怕所要消耗的能量会比收集到的能量更多。

当然,这并不是说收集零点能量的想法并不可行。刚才咱们也说了,现在不可能不过是局限于现在的技术手段和理论知识而已。倘若有一天人类的科技水平突破了这个瓶颈,那么提取零点能量并将其运用于我们人类生活的各个方面也未必是不可能实现的事儿。

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接下来,我们还是畅想一下当零点能量被人类普遍用于生产和生活中会是怎么样的吧!

可想而知,如果那一天真的到来,那么能量对于人类来说恐怕就是取之不尽用之不竭的,而且最重要的是很可能是免费的,并且环保无污染。届时,一切高科技的玩意儿都不必再考虑能源成本和污染问题,科技也将提升到一个前所未有的发展速度,而高科技设备和手段也会得到前所未有的普及。

当然,人类的活动也不会仅仅局限在地球或者太阳系内,有了源源不断的能量,人类便不会因如何解决能源问题而束手帮教,进而创造完全可以胜任星际旅行的飞船。到那时,星际旅行恐怕会成为人类日常生活的标配,甚至星际移民也不在话下吧!

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只是纵观人类的演化史,人类的扩张和所到之处总是伴随着这样那样的破坏,比如物种灭绝和生态破坏等等。倘若有一天人类拥有了在整个银河系甚至更广阔的范围内活动的能力,又会对太空造成怎样的负面影响呢?恐怕这也是值得未来人类所要思考的课题吧?

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页面更新:2024-03-20

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