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第556章 宇宙大爆炸之谜!假真空!真真空!真空相变!永恒寂灭!

李奇维提出真空零点能的概念后,整个会场震撼不已。

它打破了所有人对真空的认知!

真空不仅不是空无一物,反而是充满了能量,遍布整个宇宙。

这些能量因为不确定性原理,会发生量子真空涨落现象,从而随机诞生虚粒子对。

但是正常情况下,这些虚粒子对又会相互湮灭,把能量还给真空。

这个理论听起来是如此的不可思议。

众人有着太多太多的疑问。

物理学家们在思考这个理论的正确性到底有多大。

在布鲁斯教授的分析下,不少人已经开始意识到现有的真空观念是有问题的。

但这不能说明,对方的理论就一定是对的。

一切都需要实验的验证!

普朗克神色震撼,他没想到自己的论文竟然会引出真空零点能这样匪夷所思的概念。

如果它真的存在,那就是一场物理学领域的革命!

真空远远比人类想象的更神秘!

普朗克感慨道:

“布鲁斯啊,你真是了不起!”

“你又开辟了一个全新的领域!”

然而,对于那些非物理学专业的人而言。

他们开始畅想真空零点能的应用了。

一时间,众人议论纷纷。

有人问道:

“布鲁斯教授,如果我们能掌握和利用真空零点能,那岂不是相当于拥有无尽的能源了?”

李奇维笑道:

“想法很好,但不可以。”

“如果我们能提取真空零点能,就违背了热力学第二定律和熵增定律。”

“因为现在的真空已经处在了基态,也就是能量最小的状态。”

“我们不能再从真空中移除和获取任何能量。”

“如果你非要获取,那么必然要使用更多的能量来实现【获取】这个行为。”

“这是毫无意义的。”

哗!

众人闻言,皆是满脸可惜。

很显然,如果真空零点能可以随意使用,那就是最清洁最好用的能源了。

在后世,很多科幻小说喜欢使用真空零点能这个科学元素。

外星人的高级飞船可以直接抽取真空零点能,从而实现跨星际飞行。

甚至还有利用真空零点能制造出永动机的。

但很可惜,这些都是对真空零点能的错误理解,不可能实现。

这时,又有人问道:

“布鲁斯教授,那真空零点能到底有多大呢?”

“比如说一立方米大小的真空内,它所蕴含的零点能具有有多少?”

李奇维回道:

“我也不知道。”

“我提出的量子真空涨落和真空零点能概念,目前还只是我的猜想。”

“它们的正确性需要得到实验的验证。”

真实历史上,量子真空涨落以及真空零点能确实被实验证明了。

那就是大名鼎鼎的【卡西米尔效应】。

1948年,荷兰物理学家卡西米尔提出了一个思想实验。

把两片非常薄的电中性金属板相互靠近,当距离足够近的时候,两片金属板之间就会表现出吸引力。

由于实验要求精度极高,直到1996年,卡西米尔效应才得到验证。

研究者使用的金属板,其厚度只有0.05微米左右。

当两片金属板之间的间隙只有10纳米(100个原子的直径)时,在金属板上产生了大约相当于一个标准大气压的压力。

这是为什么呢?

假设量子真空涨落现象存在,那么在金属板的内侧和外侧会同时产生虚光子。

这些虚光子的波长是很大的一个范围,各种波长的虚光子都存在。

但是由于金属板间隙的限制,在金属板的内部,较长波长的虚光子会被排挤出去。

因此,金属板内部的能量密度就会小于外部的能量密度。

这就产生了一种使得金属板相互靠近的力,表现出相互吸引。

这就是著名的卡西米尔效应,这个力也叫卡西米尔力。

中间产生力的过程非常复杂,需要用到量子场论、真空极化等知识。

根据计算,实验测量到的力与理论预测值相差只有1%。

卡西米尔效应有力地证明了量子真空涨落现象的存在,同时也证明了真空零点能的存在。

后来,物理学家通过量子场论,从理论上计算出真空零点能的密度高达2x10^103焦耳/每立方厘米。

这是一个极其恐怖的天文数字!

什么概念呢?

你伸出五指,然后握拳,你拳头所在的空间范围内,其蕴含的真空零点能比整个宇宙所有物质的能量都要高。

这简直和天方夜谭一般!

但是,天文学家通过对宇宙的观测和计算发现,真空零点能的能量密度仅有2x10^-17焦耳/每立方厘米。

物理学家的理论预测和天文学家的实验测量,结果竟然相差了整整120个数量级。

很明显,两者必然有一个是错误的。

总之,后世物理学界对于真空零点能的存在已经达成共识,没有疑问。

但是关于它的各种性质,还在继续深入研究当中,属于天空中的乌云。

所以,此刻李奇维无法准确回答对方的问题。

他接着说道:

“现有的量子力学还不足以描述量子真空涨落行为。”

“所以我认为,量子力学还远远没有发展到尽头!”

轰!

这一下,会场内彻底轰动。

薛定谔、海森堡等人皆是震撼不已。

他们俩都以为自己的理论就是量子力学的最终版本了。

然而在布鲁斯教授眼里,这还不是终结?

量子力学的神奇,超越了他们的想象。

不过,他们很认可布鲁斯教授的判断。

真实历史上,量子力学之所以会进化到量子场论,就是因为对真空的研究。

所谓的量子场论,顾名思义,就是把量子概念和经典场论在一起(还加上狭义相对论)。

传统的量子力学中,只有能量、粒子等是量子化的。

但是物理学家发现了一些不能解释的现象。

比如光子在电磁场中的运动和相互作用。

按照经典场论的观点,电磁场是连续地、均匀地分布在宇宙真空中。

但是这种连续的场和量子化的光子之间就产生了矛盾。

毕竟一个是连续的,一个是间断的,哪怕数学计算上,就会出现问题。

于是,以狄拉克为首的一批物理学家突然奇想:

干脆把场也给量子化了!

他们首先瞄准的就是电磁场,因为物理学家对于电磁场最熟悉。

狄拉克通过数学证明了,可以将电磁场作为一个具有无穷维自由度的系统进行量子化。

量子化后的电磁场不是连续的,而是离散的。

这样一来,离散后的电磁场和光子的行为就能很好地统一了。

量子场论就此诞生。

它可以说是后世最重要的一个物理理论框架。

一切量子现象都可以被量子场论解释。

在其基础之上,发展出了量子电动力学、量子色动力学、电弱统一、标准模型等等新的理论。

杨振宁、李政道、费曼、施温格等等一大批天才脱颖而出,星光熠熠!

此刻,李奇维想到这些,就觉得热血沸腾!

以他现在的年龄,这些未来的天才大佬们都只能算他的孙辈。

这一世,他们还会创造出同样的传奇吗?

亦或者是:“我能取得今天的成就,都要感谢布鲁斯教授的栽培。”

忽然,众人觉察到布鲁斯教授的异常。

他的脸上竟然带着痴痴的笑容。

有人打趣道:

“布鲁斯教授被自己的理论惊艳到了!”

“他老人家肯定觉得自己太牛逼了,怎么会想到这种理论。”

接着,众人又看到布鲁斯教授的气势陡然一变。

他好像进入了一种极其兴奋的状态。

很快,在众人的好奇下,李奇维回过神来,语出惊人。

“各位,我刚刚忽有所感,想到一个和真空零点能有紧密联系的理论。”

“在第二届布鲁斯会议上,我曾经提出过宇宙大爆炸猜想。”

“当时的我认为,宇宙是诞生于一场大爆炸,我们的宇宙在不断膨胀。”

“如今,宇宙膨胀已经被哈勃所验证,但是大爆炸理论仅仅是个猜想。”

“爆炸前的奇点是什么?”

“爆炸的过程是什么样的?”

“宇宙万物又是如何形成的?”

“我们宇宙的解决又会如何?”

“等等!”

“这些问题我们一无所知。”

“但是今天,真空零点能概念,给了我新的启发。”

“或许,我可以稍微粗糙地解释宇宙大爆炸的过程了。”

哗!

刚刚还算平静的会场,再次爆发出一阵惊呼!

所有人都不可思议地瞪大了双眼。

“布鲁斯教授今天是嗑药了吗,怎么那么猛!”

“他的灵感简直无穷无尽!”

“为什么每次头脑风暴,我只有头脑,没有风暴,而布鲁斯教授却能刮起宇宙级风暴。”

“太强了!”

“真空零点能和宇宙大爆炸能有什么关系?”

所有人议论纷纷。

他们的好奇心浓郁到极点。

大家都看出来了,布鲁斯教授这是彻底放飞想象力的翅膀了。

从不确定性原理推导而出的量子真空涨落,引出了各种匪夷所思的猜想。

甚至现在竟然联系上了宇宙大爆炸理论。

这简直就是一场最好的发散思维教学课。

薛定谔闻言,震撼不已。

他本以为开场快结束了,布鲁斯教授马上就要讲解不确定性原理了。

但是没想到居然要讨论宇宙大爆炸了。

这画风变得也太快了吧!

让人猝不及防。

不过,他的脸上却非常兴奋。

“这场演讲太成功了!”

“布鲁斯教授把枯燥深奥的量子力学,讲的让普通人都欲罢不能,浮想联翩,产生了浓厚的兴趣。”

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