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能不能透過實驗證明?
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  • 1 # 傅渥成

    真空中的量子漲落可以透過不確定關係提出,尤其的能量—時間不確定關係,有了這樣一個不等式,能量守恆從表面上來看變得很可疑,因為這個式子討論了一個「測不準」的能量。不過事實上它並沒有違背能量守恆,因為量子力學中能量守恆指的是「能量的期望值不隨時間變化」,而不是能量的每次測量值不發生改變。

    真空中的量子漲落可以透過卡西米爾效應的實驗來證明。如圖所示(圖片引自維基百科)卡西米爾效應刻畫了在真空中兩片平行的金屬板之間的吸引力,兩塊金屬板之間看起來什麼都沒有,但是卻產生了某種無中生有的相互作用。平板之間的這種吸引力正比於金屬板的面積,反比於距離的 4 次方,在10奈米左右的間隙上,卡西米爾效應能產生1個大氣壓的壓力。

    卡西米爾效應表明,真空的確具有複雜的結構,雖然量子效應通常只涉及到微觀世界的相互作用,但仍然有許多宏觀的體系可以表現出可觀測的量子效應。「真空」並不是真的一無所有,而是仍有此一定的能量(即所謂的零點能)存在,這些能量對系統可以造成擾動,甚至可以產生出宏觀的效應。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 90的你三十了,有什麼想總結的麼?