真空中充满了什么

从古代到中世纪，人们都曾激烈地争论过真空是否存在，直到罗吉尔·培根得出一个著名理论：“自然恐惧真空”。^[3]这句话被人过度解读，这种对真空的恐惧甚至导致人们觉得真空就像是能够实实在在影响物体的力一样：因此，在中世纪人们错误地相信水就像其他所有物体一样，当它成为固体时会收缩，换句话说就是冰比液体水体积小；于是人们对于装水的容器会在水冻结成冰时破碎的现象的解释是，自然不愿在容器内部留下真空，而更愿意使瓶子破碎。加斯东·巴什拉试图总结关于真空的概念，曾说“真空可以将虚无带给物体，并且是将它们毁灭的因素”……^[4]

今天，人们更多地将真空定义为在容器中清除了一切后剩下的东西。然而这一定义也是有问题的。为什么？因为如果真空存在，那么它就不是什么都没有，而是某种“特别的东西”，但奇怪的是，这特别的东西不应该在我们将真空变成“完全的虚无”的时候被除去么？而它如果是某种特别的东西，那么它又不应该存在于真空中……明白地说就是要想形成真空，就必须要除去一切，绝对的一切，除了真空本身。

问题来了：这个除去的“一切”里面应该包括什么？例如我们是否应该认为空间不是真空的一部分，所以我们能够将空间除去？还是我们应该认为空间是真空的一个组成部分？从这里我们可以看到，要想解释什么是“真空”，必须能够定义我们除去的一切。假设有一个罐子。原则上说我能够排除罐子里的空气，让罐子继续做容器。如果我除去罐子，那么仍然存在一个位置，一个空间。我应该清到什么时候？我应该清空多少东西才能算是真正实现了真空？这个问题的答案，就是理解“真空是我除去一切以后所留下的”这句话中的“一切”的意义，我们所根据的用来作参考的这个或那个物理理论是不同的。根据理论我们承认某些对象存在，只有从这些存在的对象出发，我们才能通过比对来定义这种或那种真空。因此何为真空似乎取决于我们选择作为参考的那个理论配备了何种本体论（ontologique）^[5]。

例如，在量子物理学中，真空并不是真空的空间。它被“疲劳物质”填满，疲劳物质由的的确确在那里却又并不真实存在的粒子组成：它们拥有的能量不足以真正物质化，所以它们不能被直接观察到。这是一些“虚”粒子，它们在某种沉睡的本体（ontologie）中冬眠，就像是睡美人。要想让它们真实存在，必须赋予它们完全重生所需要的能量。真空本身可以扮演青蛙王子的角色。但事实上它扮演的角色更像是个没耐心的银行家：它同意借给虚粒子能量，但同时给出了严苛的条件——虚粒子必须很快将能量还给它。根据这个合同，虚粒子能够从真空中出现，却必须几乎立刻被摧毁并重回真空，以此来偿还能量债务。

幸运的是，还有一种方法能够更有效地唤醒量子真空。只需要让高能量粒子进行对撞，这就是在CERN里所进行的。对撞粒子无偿地将它们的能量提供给真空，这样某些虚粒子就逃离它们的巢穴并且拿走这些能量成为真实的粒子。从长达几十亿年的梦中醒来后，虚粒子重新找回了它们在原初宇宙中所拥有的活力，并通过或多或少的能量从量子真空中挣脱了出来。