星际舰娘快递公司 关于本书参考的真空涨落、虚粒子

关于本书参考的真空涨落、虚粒子

前言，以下内容，都是粘贴复制的，网上查查就能找到的原文。然后由非的文字串起来。就跟“电磁炮后坐力作用于扳机”一样，是粘贴复制的国防工业出版的《电炮原理》里的原文，可以在网上找到各种电子档阅读、下载。当然基本来源是，各种百科网站上查找的，因为丢网上的属于更“常识”，更简略的内容吧，更适合作为网络小说设定。

最后一点，这些东西都不是什么2021年才有最前沿物理知识了，不少都是上个世纪就出现了的问题，我也只是个到处拾人牙慧的而已。

第一个什么是“真空”，一般人们口中的，常识的——

真空是一种不存在任何物质的空间状态，是一种物理现象。在真空中，声波因为没有介质而无法传递，但电磁波的传递不受真空的影响。粗略地说，真空是指在一区域之内的气压远远小于大气压力。真空常用帕斯卡（Pascal）或托尔（Torr）做为压力的单位。目前在自然环境里，只有外太空堪称最接近真空的空间。

宇宙战场需要时空，虚拟子的存在，就有了“真空不空”的说法，引出的本书设定有，“空宇”“太空岩”。

空间在力学和物理学上，是描述物体以及其运动的位置、形状和方向等抽象概念；而时间则是描述运动之持续性，事件发生之顺序等。时空的特性，主要就是通过物体，其运动以及与其他物体的相互作用之间的各种关系之汇总。

牛顿体系推广到宇宙中则具有局限性。它无法描述一个简单的宇宙图像。可以近似描述的宇宙图像是：在无穷长和无限大的绝对时空中，无数多的星体大致上是静止的，而且平均光度也是均匀的。然而万有引力却让这个宇宙极为不稳定，甚至无法解答夜晚的天空为什么是黑的。

麦克斯韦方程组19世纪的物理学有一个重大成就，那就是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦总结前人的电磁学理论，得出来的麦克斯韦方程组，这里面出现了光速c，而后又发现电磁波。

重新回到真空上来，这次是量子力学的真空。

真空量子力学与狭义相对论结合产生出量子电动力学、量子场论以及电弱统一模型、强作用下的量子色动力学等标准模型。即使巨大的成功也无法掩盖其中所隐含的原则问题。比如真空与否，存在着零点能以及真空涨落等，让人们对什么是真正的“真空”产生了新的认识。以上述为基础的产生以下几个忧虑：量子电动力学的微扰论计算可给出与实验精密符合的结果，然而这个微扰展开却是不合理的。一个可能的解决方法就是超弦理论或m理论。然而，这个理论却只有在一维时间-九维空间或一维时间-十维空间上实现。这里又出现了问题，尖锐的矛盾，如何将高维时空应用在低维时空上，也就是人类所熟知的四维时空观。人们所认知得时空是四维的，也就是说“宇宙”或许就是高维时空中的“一个泡沫”（通常称为“膜”）。

了解了以上困难之后，快进到真空涨落。

量子涨落在量子力学中，量子涨落（英语：quantumf露ctuation。或量子真空涨落，真空涨落）是在空间任意位置对于能量的暂时变化。从维尔纳·海森堡的不确定性原理可以推导出这结论。

根据这原理的一种表述，能量的不确定性e与能量改变所需的时间t，两者之间的关系式为

eth/2

其中h是约化普朗克常数。

这意味着能量守恒定律好像被违反了，但是仅持续很短的时间。因此，在空间生成了由粒子和反粒子组成的虚粒子对。粒子对借取能量而生成，又在短时间内湮灭归还能量。这些产生的虚粒子的物理效应是可以被测量的，例如，电子的有效电荷与裸电荷不同。从量子电动力学的兰姆位移与卡西米尔效应，可以观测到这效应。

量子涨落对于宇宙大尺度结构的起源非常重要，可以解释宇宙为什么会出现超星系团、纤维状结构这一类结构的问题：根据宇宙暴胀理论，宇宙初期是均匀的，均匀宇宙存在的微小量子涨落在暴胀之后被放大到宇宙尺度，成为最早的星系结构的种子。

量子退火（英语：Quantumannealing）是一种量子涨落特性的次经验算法（英语：metaheuristic），可以在目标函数拥有多组候选解答的情况下，找到全局最优解。量子退火主要用于解决离散空间有多个局部最小值的问题(组合优化问题)，例如寻找自旋玻璃的基态。

——黑洞辐射、霍金辐射，也就是在黑洞边上，也就黑洞视界边缘外侧，应该不存在任何物质的“空宇”处，排除掉黑洞蒸散现象后，就挺适合观察虚拟子。在2008年6月nasa发射了gLasT卫星，它可以寻找蒸发的黑洞中射线的闪光。然而，霍金辐射仍未被实际观测到。所以大家能知道2019年拍到的黑洞照片的意义了吧，在快进一万步后，就有可能让人类真搞出能利用虚拟子的“对变引擎”来。

霍金辐射（英语：hawkingradiation）是以量子效应理论推测出的一种由黑洞散发出来的热辐射。此理论在1974年由物理学家史蒂芬·霍金提出。有了霍金辐射的理论就能说明如何降低黑洞的质量而导致黑洞蒸散的现象。

现在还没有，但如果要观察到虚拟子，那么该如何来做到呢——

绝对真空违反了量子力学中的测不准原理，所以并不存在。当空间趋向绝对真空的过程中会产生虚粒子对，两个粒子对撞后又会消失，这样既不会违反量子力学，也不会违反物质守恒。当这种量子现象发生在黑洞的视界边缘，视界之外的虚粒子因为在视界之外，所以可以被观测到，从而变为实粒子，而视界之内的虚粒子因为在视界之内，所以会被黑洞吞噬，不会被观察到。因为视界之外的粒子是带有质量的真实粒子，由质量和能量守恒定律，视界之内被黑洞吞噬的粒子有负质量，所以黑洞的质量会因为这样的作用而减少。从外界看来，黑洞好像在慢慢蒸发。黑洞越小，蒸发速度越快，直到黑洞完全的蒸发。但由于这样的作用极为缓慢，和太阳质量一样的黑洞需要用大约1058年来蒸发0.0000001%的质量。

未完待续