真空涨落成“梦幻制造者”和“奇迹创造者”

我们如何接收真空的信号？在辽阔无边的太空是否存在“真空涨落”的现象？康斯坦茨大学的物理学家以检验数据说明，他们成功地直接探测到了真空的量子涨落。什么是真空的特性？真空的特性是否是绝对的虚无？真空的根本特性在道教哲学中表现为“什么都没有”，在佛教哲学中表现为“四大皆空”。物理学家到目前为止很难回答作为物理学基本问题之一的真空特性，他们时常被绝对虚无的哲学思考方式困扰，在物理学家中流行一种观点，即：不可能直接进入真空的基本特征领域。现在，德国的康斯坦茨大学物理学和应用光子学系的研究人员在阿尔弗雷德·莱腾斯托尔夫的带领下，在“无人问津”的真空地域第一次展示了直接观测的真空涨落效应。

康斯坦茨大学的科学团队在实验中使用了短光脉冲和高精度光测技术，光脉冲存续的时间比被研究光谱周期的一半还短，根据量子物理学原理的解释，量子震荡可能发生在全黑的环境，当提高光的亮度时，无线电波将会彻底消失。科学团队的发现对量子物理学的发展能够产生基础性的重要作用，《科学》杂志登载了科学团队的研究成果。

真空涨落概念在物理学家中已是“人所共知”，量子物理学家海森堡提出了不确定性原理，它是量子物理学的理论支柱之一，也是真空涨落概念的理论基石。根据海森堡不确定原理推断，电和磁绝无可能同时消失，甚至在全黑空间也“充填”电磁场的有限涨落。到目前为止，对原理的直接检验被认为是“不可能完成的使命”，相反，一些物理学家认为，真空涨落在自然中仅以间接方式展现，受激原子自发辐射，比如：荧光灯管，宇宙大爆炸对宇宙结构的影响，这些仅是真空涨落的个例事件，真空涨落在现代物理学描绘的世界中扮演了独特角色，宇宙大爆炸理论以量子涨落理论为基础，“宇宙大爆炸”只是一种形象、通俗的说法，它不是物理学概念的规范术语，类似的词条包括“信息大爆炸”、“生活大爆炸”等。从科学普及的意义上，人们选用了一些形象、通俗的术语，这些科普概念的术语不符合科学概念的准确性。

科学团队创建了实验系统，在测量电场时获得了极高的精度和灵敏性，提出了理想的瞬时解决方案，直接探测真空涨落成为了可能。实验结果违背了之前的理论假设，证实了直接探测的可能性。世界领先的光测技术和超短脉冲激光系统表现了极高的稳定性，这为科研项目提供了必须的技术条件。康斯坦茨大学的科研团队开发了测量系统，以量子场理论为实验的基础，他们完成了瞬时测量，这相当于飞秒（毫微微秒）百万倍的十亿分之一，测量的灵敏度达到了由量子物理学定义的界限，极端精确性使得团队成员第一次看到电磁场区域中的真空涨落现象，而人们的身体实际上被包裹在永不停歇的电磁场之中。

精确测量带来了科学的惊喜和迷幻，研究人员直接进入了对量子系统的检测，实验过程没有改变量子的基本态。科学团队的成员在几年实验中经历了一个个难忘的不眠之夜，排除了所有潜在信号的干扰，以挑战不可能的信念中完成了使命目标。令人感到惊奇的是研究人员进入了基本的时间尺度，它比作为研究对象的光波震荡周期更短。测量技术令人惊叹，这是实现实验目标的关键所在。

（编译：2015-10-6）