一、虚空之谜:探索宇宙的无尽深渊
二、真空与时空:从牛顿到爱因斯坦
三、绝对真空的幻想:如何制造一个完美的真空
四、宇宙中的微观世界:量子力学与虚假的真空
五、空间探索与绝对真空:太阳系和外星环境中的真实情况
六、黑洞中隐藏的秘密——超级引力场与时间扭曲
七、未来科技前沿——超高速飞船在绝对真空中的挑战
八、大爆炸理论与宇宙起源——最早期宇宙状态下的“原初”真空?
九、“无限可能”的哲学思考——人类面向绝对真空的心灵追求
十,结语:“静默”守护着创造性思维 —— 终极目标是了解真正意义上的“存在”
正文:
一
《虚拟》界定了现代物理学的一个重要边界。我们已经能够制作出如此接近于零压力的容器,以至于它们被称为“近似绝对”。但这是否意味着我们真的可以接触到那种没有任何粒子的状态?答案似乎很简单,但实际上,这个问题揭示了关于物质本质和现实构成的一系列深刻疑问。
二
在19世纪末,艾萨克·牛顿将万有引力描述为物体间通过一种名为“乙醚”的媒介进行作用,而后来,阿尔伯特·爱因斯坦提出了相对论,它抹去了媒介,只剩下时域和空间域。爱因斯坦认为,在加速运动的情况下,即使是在看似平静的环境中,也会有一种仿佛由时间本身产生的力量影响我们的感知。这表明,即便是最纯净形式的人工气体也无法完全摆脱时间效应,从而暗示了一种更基础层次的事物存在。
三
制造出一个完美地呈现“纯净”的实验室条件听起来像是科学家们长久以来的梦想。但事实上,我们仍然远未达到这个境界。在当前技术水平下,即使使用最先进设备,如离心机或泵系统,我们仍然无法完全排除所有粒子。这不仅因为这些设备自身并非完美无缺,而且由于原理上的限制,比如热运动等难以避免的问题,使得我们必须不断寻找新的方法去逼近这种极端状况。
四
当我们谈及微观世界时,我们发现它比宏观世界更加奇妙,因为在这里规则发生根本性的变化。在量子力学中,甚至连光都表现得像波一样跳跃,并且只有被测量才变成粒子。而对于那些试图理解此类行为的小组来说,“不存在”,或者说是不可见,是他们日常工作的一部分。然而,这并不意味着这些粒子的确不存在,而只是它们遵循不同于我们的直觉经验所能解释出来规律。
五
虽然理论物理学家们一直在讨论什么是一切皆为空间(包括时间)的概念,但实际操作过程中,一切都是基于可观测数据。例如,当探测器穿越太阳系边缘进入外星环境时,它们遇到的不是完整没有任何内容或质量的地方,而是一个充满各种复杂交互关系和能量流动的地方。当考虑到这样的情形,就让人怀疑所谓“原始”或“初始”状态下的那份特殊之处是否还有其它更多未被发掘过的事情等待着科学家们去发现。
六
黑洞作为重力的终点,其周围形成了著名的地狱门效应,那里的强大引力导致事件视界附近出现奇怪现象,如辐射减少甚至消失。而这一现象同样预示着某些基本结构可能需要重新评估。如果按照目前物理模型来看,那么即使距离事件视界非常靠近,也应该有足够多数量级的手动调整才能精确计算出正确结果,这反过来又促使人们推翻传统认识,将新理念带入研究领域。
七
随着技术发展尤其是在航天领域,每一次尝试都向人类展示了更高速度,更快旅行方式。如果要实现真正意义上的高速飞行,那就必须解决好通往那个几乎不包含任何阻碍材料的大气层,从而打开通往其他星球旅程的大门。但如果我们的目的地是一个由恆星驱动移动且拥有自己的自转周期的情景,则需要再次审视那些曾经以为已知的事项,以及如何利用自然资源提高飞行速度,同时降低能源消耗率。
八
九
十