人类对真空的研究已经有相当长的时间了。比如说，早在17世纪，一位名叫托里拆利的科学家就做了这么一个简单的实验。

把一个一米长的玻璃管装满水银插入到水银槽里，一段时间之后，水银管里的水银柱高度会下降到760毫米，水银管的上方会出现240毫米高的真空环境。

当然的托里拆利认为那240毫米高的水银管里面的环境就是绝对的真空，里面什么都没有。

在之后的几百年时间里，科学家们做了各种实验，对真空的认知也越来越深刻。如今我们知道绝对的真空是不存在的。大自然好像很讨厌真空的存在，总是想方设法在真空环境里制造出来什么东西。

平时我们所说的真空环境，都不是绝对的真空，里面充满了宇宙辐射，中微子等。就算是我们把所有的辐射，微观粒子全部移除掉，真空里仍然存在着时空结构，时空结构是万物存在的基础，无论如何我们是移除不掉的。

那么，一个理论上“什么都没有”的真空环境，真的是死气沉沉，毫无生机吗？

事实上远非如此，甚至恰恰相反，所谓的真空环境其实非常活跃，甚至比我们每天看到的物质世界更加活跃。

量子力学的发展让我们看到到了真空不为人知的另一面。在真空环境里，虚粒子对可以通过赊借能量的方式随机衍生出来，然后瞬间湮灭归还能量，这也被称为“量子涨落”或者量子起伏。

只要整个过程时间足够短，量子涨落就可以一直出现。量子涨落就好像是沸腾的海洋那样，我们看不见的虚粒子对随机出现然后瞬间消失，那些虚粒子对就是我们感受的能量，巨大的能量。

作为一门严谨的学科，科学需要证据的支撑，那么量子力学中的量子涨落真的会发生吗？如何在实验中验证量子涨落的存在呢？

科学家们有的是办法。名叫卡西米尔的科学家曾经做过这样的实验，让两块薄金属片悬置在真空中，距离非常近。

由于金属片是中性的，也没有电，理论上它们应该静静地待着，一动不动，当然也不会相互影响。

但事实并非如此。一段时间之后，卡西米尔发现两张金属片开始相互靠近，看起来有一种力量在推动它们，这种力量是什么呢？

卡西米尔通过之后深入研究发现，这种力量来自真空。真空中会随机衍生出来虚粒子对，而由于金属片之间的距离太短，衍生出来的虚粒子对就会受到挤压，造成的结果就是，金属片内侧的虚粒子对没有外侧的虚粒子对活跃，于是外侧的真空环境就拥有更强的能量，推动金属片相互吸引。

推动金属片的力量是非常微弱的，但不可否认真空中的确存在巨大能量。更重要的是，宇宙中最不缺的就是真空，在太空中到处都存在这种真空能量，如果未来人类能收集到这些真空能量，很有可能让人类实现真正意义上的星际旅行。

有人可能会问：为什么会有量子涨落现象呢？为什么会随机衍生出来虚粒子对呢？

一切都源于量子力学的不确定性。这种不确定性不仅仅体现在微观粒子的位置和速度上，也体现在时间和能量上。

也就是说，只要时间足够短，能量就可以非常大，因为时间和能量不确定性的乘积必须不小于一个常数。

这意味着，在足够短的时间里，有一定概率产生足够大的能量。科学家们甚至认为，这也是宇宙大爆炸产生的基础。在某个极短的时间里，突然产生了超级能量，这种能量就是奇点的能量来源。

也就是说，我们的宇宙很可能是通过量子涨落产生的，能够看出真空中蕴藏的能量到底有多大了！

或许你会继续追问：量子世界里为何会存在不确定性呢？

我们并不知道，目前只知道不确定性是量子世界的基本属性，固有的属性，本来就存在的。就像万物都有惯性一样，其实我们也不知道惯性的真正本质。

从场的概念来或许会更好理解。科学家们认为，真空中存在着各种场，处于基态的场，比如说电子场，中子场等。处于基态的场能量最低，也最稳定。

但是，处于基态的场受到某些扰动就会变成激发态的场，就会形成波动，产生最基本的粒子，比如说电子场受到激发就会产生电子，中子场受到激发会产生中子。

可以这样通俗理解，波是受到激发的场，而电子等基本粒子本质上就是受到激发的场，也就是波，准确来讲是“波包”，也就是“能量包”。

扯得有点远了，总之，真空中蕴藏着巨额能量，这些能量很可能成为未来人类的主要能量来源。