(译者注:1. Casimir Plates卡西米尔盘子;2.Vacuum fluctuation,真空涨落)
理论上,绝对零度−273.15°C应该是能达到的最低温度,在此温度下所有粒子运动完全停止。但是因为在量子力学中,每个粒子都有被称为“零点能量”的最低能量;因此实际上你永远无法把东西冷却到绝对零度。更显著的是:不但粒子有最低能量,真空也有,即“真空能量”。只要做一个相当简单的实验,就能证明“真空能量”的存在。在真空中放入两个金属盘子,让它们靠拢,当盘子间的距离缩小到一定程度时,它们会自动吸附在一起。这是因为盘子间的能量只能在特定频率共振,而盘子外的真空能量几乎可以在任何频率共振。由于盘子外的能量要大于盘子间的能量,盘子被挤压在一起。盘子靠得越近,压力越强。在约10纳米间距的时候,这种效应(卡西米尔效应)会产生1个大气压的压力。因为盘子间的真空能量要低于正常的零点能量,被称为负能量。负能量有一些不寻常的属性。
比方说,在负能量真空中,光速要比在正常真空中快。也就是说有一天,我们可能在类似负能量的真空泡泡中以超光速飞行。虽然理论上可能存在可穿越的虫洞,但是虫洞会在产生的瞬间即刻消失,无法保持打开的状态。而负能量却可以用来顶住打开的可穿越虫洞。负能量还会导致黑洞蒸发。真空能量常被各种理论模型描述为突然产生和湮没的虚拟粒子。因为只要粒子在产生后马上湮没就不会违背能量守恒定律。但是,如果两个粒子在黑洞的视界产生,就有可能一个粒子从黑洞中逃逸,另一个却掉了进去。这样它们就不可能消失,两个粒子都变成负能量。(译者注,通常真空的粒子被认为是成对出现成对消失。)当负能量粒子掉进黑洞,它会降低而不是增加黑洞的质量。随着时间的推移,这样的粒子会最终导致黑洞完全蒸发。由于最初这个理论是斯蒂芬-霍金提出的,从黑洞中逃逸的粒子被称之为霍金辐射。这是第一个被接受的量子论和广义相对论的统一理论,也是霍金迄今为止最伟大的科学成就。