古典物理学では、真空は物質と放射線が完全に存在しない状態に相当します。 しかし、量子力学このビジョンを大幅に修正しました。 量子真空は単純な無ではなく、動的な状態です。エネルギーの変動常に創造と破壊を繰り返す仮想粒子。 これらの実体を直接観察することはできませんが、その物理的影響は測定可能です。カシミール効果。
仮想粒子は、不確定性原理: \(\デルタ E \cdot \デルタ t \geq \hbar/2\)。 これにより、粒子と反粒子のペアを一時的に作成できますが、それがほぼ即座に消滅することが条件となります。 現象はさまざまですホーキング放射（ブラックホールの蒸発）または微調整量子電気力学これらの仮想粒子に直接リンクされています。
大規模なスケールでは、量子真空は宇宙の進化に大きな役割を果たす可能性があります。 そこには宇宙定数によって紹介されました。アルバート・アインシュタイン(1879-1955)、真空エネルギーとして解釈できます。 この暗黒エネルギーは、20 世紀末以来観察されている宇宙の加速膨張を説明できる可能性があります。e世紀。 したがって、「無」は「すべて」の本質的な構成要素の1つになります。
| 現象 | 量子の起源 | 観察された結果 | コメント |
|---|---|---|---|
| カシミール効果 | 電磁場の変動 | 2枚の金属板間の測定可能な引力 | ナノスケールでの予測と実験による確認 |
| ホーキング放射 | 地平線付近での粒子-反粒子ペアの生成 | ブラックホールの徐々に蒸発 | 理論的には正しいが、まだ直接観測されていない |
| 電子磁気モーメント異常 | 量子電気力学における仮想粒子による補正 | 非常に正確な予測と測定 | 現代物理学における最も正確な実験の 1 つ |
| 宇宙論的暗黒エネルギー | 真空エネルギー密度 | 宇宙の加速膨張 | 宇宙定数と結びついた解釈 |
出典:カシミール、物理学。 1948 年改訂、ホーキング博士、コミューン。数学。物理学。 1974年、超新星宇宙論プロジェクト & High-Z チーム、1998 年。
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