很多人觉得真空里什么都没有，其实并不是这样的。物理学上的真空，指的是除了时空，什么都没有的状态。不过，真的有这种状态存在吗？古代人类对真空就很好奇了，但因为技术水平有限，他们的认知也只停留在思想实验或者哲学层面。直到17世纪，人类才真正开始认识真空。1641年，托里拆利做了一个实验，把装满水银的管子倒放在水银槽里，发现管子里的水银高度下降到了76厘米，上面留下了24厘米的空间。虽然这个空间看起来什么都没有，但它其实并不是真正的真空。因为宇宙中到处都是电磁波，这些电磁波可以穿透任何物体，还有看不见的中微子也到处都是。即使把这些电磁波和中微子都去除掉，也不代表这就是真正的真空了。因为如果我们放大到微观世界去看这个所谓的“真空”，就会发现它其实非常复杂。根据量子力学发展起来的量子场论，所谓的真空时刻充斥着不同类型的量子场，每个量子场都对应着一种基本粒子。平时这些量子场处于基态，状态最稳定。不过根据量子力学的不确定性原理，时间和能量的不确定性必须不小于一个常数。这就意味着基态的量子场一定会存在波动，时间越长波动就越大。这个波动会导致虚粒子对凭空出现，然后又瞬间湮灭消失。虽然这些虚粒子不能直接观测到，但它们能和真实存在的粒子发生作用。霍金曾经提出了一个概念叫“霍金辐射”，他认为黑洞事件视界附近会衍生出虚粒子对，有时候其中一个虚粒子会被黑洞吞噬，另一个就会逃逸到太空中成为真实存在的粒子。 1948年卡西米尔做了一个实验，在真空中让两张薄金属片靠近到一定距离时，它们会相互靠近而不是排斥或吸引。这是因为靠近时内侧的波动受到限制只有波长更短的波动才可以存在而外侧不受限制，所以外侧衍生出来的虚光子就会更多挤压金属片使其相互靠近。 有人问有没有办法把虚粒子变成我们能观测到的真实粒子从而获得能量？理论上确实能让虚粒子变成真实存在的粒子但不能无中生有获取能量。比如说通过不断拉扯金属片使它来回运动有些本应该湮灭的虚粒子找不到另一半从而变成真实存在的粒子但我们也付出了能量。 霍金还提到了“霍金辐射”，黑洞事件视界附近会衍生出虚粒子对通常情况下它们会瞬间湮灭但偶尔情况下某个虚粒子被黑洞吞噬另一个就会逃逸到太空成为真实存在的粒子这个过程表现出来就是黑洞不断蒸发最终消失。