[科普中國]-真空場

真空場（英語：Vacuum Field），該專有詞匯最早出現(xiàn)在2010年出版的學(xué)術(shù)專著《引力場及量子場的真空動力學(xué)圖像》中所建立的超大真空統(tǒng)一場中。超大真空統(tǒng)一場理論認(rèn)為真空不空，真空包含真空物質(zhì)，把平直真空中的非形變真空物質(zhì)定義為具有物理意義的“真空”，形變后的真空物質(zhì)為一種廣義的“場”，非形變和形變后的真空物質(zhì)統(tǒng)稱“真空場”

簡介超大真空統(tǒng)一場理論認(rèn)為真空不空，真空包含真空物質(zhì)，把平直真空中的非形變真空物質(zhì)定義為具有物理意義的“真空”，形變后的真空物質(zhì)為一種廣義的“場”，非形變和形變后的真空物質(zhì)統(tǒng)稱“真空場”1。真空場“容納萬物”，并不是虛無的。光，事實(shí)上是在真空場中傳播的，電磁場與真空場有本質(zhì)關(guān)系；物質(zhì)場與真空場，是大千世界的組成基元；雖說宇宙中的各種場（比如電磁，磁場）性質(zhì)引起了很多假說，但真空場是一種更基本的物質(zhì)，是構(gòu)成大千世界的二元之一。

光自從愛因斯坦的相對論中提出了光束不變假設(shè)，自然科學(xué)好像少了一份自然直觀理解，盡管由此基本定理相應(yīng)推出了許多理論，但一切似乎只在數(shù)字公式中摸索中行進(jìn)，光本光明，怎么會這樣。聲音的本質(zhì)是振動帶來的感官效應(yīng)，一般媒介是空氣，這里不妨叫做空氣場，空氣之所以能傳播聲音是因?yàn)榭諝饽芨裨匆积R振動并且產(chǎn)生疏密壓強(qiáng)把這種頻振傳向遠(yuǎn)處，可以說是振源激發(fā)了空氣的振動，聲音在空氣場中傳播。那么光的傳播呢，光可以在真空中傳播，與此類似的可以說光源在一點(diǎn)激發(fā)了真空場的“振動”，并且迂回（電場和磁場）互振，產(chǎn)生電磁波。

一旦在真空場中激發(fā)了光，光就在你周圍的真空場中運(yùn)動，和光源運(yùn)動與否無關(guān)，光源只是保證連續(xù)的激發(fā)真空場產(chǎn)生光，但帶不動光的運(yùn)動。這與以下情景是相似的：靜止的人敲打銅鑼與奔跑的人敲打的人敲打銅鑼產(chǎn)生的聲波速度都一樣，這里人的運(yùn)動好比光源的運(yùn)動，或者另一種情形：奔跑中的人向河水中投擲小石子，激起水波，靜止的人向河水中投擲小石子，也激起水波，等水波穩(wěn)定地向四周傳播時，兩種水波的傳播速度是一樣的，傳播的速度與水的性質(zhì)和重力場有關(guān)，與人的是否奔跑無關(guān)，這里人的運(yùn)動也好比光源的運(yùn)動。這是真空場理論中“光速不變”的含義及理論之一。光速不變的其它含義與證明需要研究好真空場性質(zhì)后才能得到答案。光是一種真空場的振動，當(dāng)這種振動與周圍物質(zhì)相互作用時就會產(chǎn)生我們知道的光的許多性質(zhì)。用真空場理論可以很好地解釋“光速不變”。我們知道的電磁波在真空中傳播的速度在相對慣性系中是“常數(shù) c”。這是有所處的真空場和大環(huán)境有關(guān)，但不同處的真空場中光的速度不一定一樣，這是由于真空場純度和所處環(huán)境不同，所選參考物有關(guān)。光速是一種極限，這說明，真空場的振動是一種基本元在振動，真空場是一種可以最基本的“物質(zhì)”，另一中基本物質(zhì)是純物質(zhì)場。光受引力作用時光路有變，光速亦變，這個變化是相對的，隨著慣性場的選擇不同而不同。光是真空場的振動，而其粒子性是由其頻率較高，真空場的基礎(chǔ)場性質(zhì)決定的。光與低頻電磁波的不同在于其真空場的振動頻不同。

電磁場事實(shí)上，電磁場是真空場及其與周圍事物發(fā)生相互作用的一種表現(xiàn)。電和磁其實(shí)也是一種事物的兩種表現(xiàn)，電荷在真空場中相對你運(yùn)動，你就能測到磁場的產(chǎn)生，當(dāng)你也和電荷一起運(yùn)動時卻發(fā)覺不了磁場。然而當(dāng)電荷在做變速運(yùn)動時，就難以保持相對靜止了，這是有電磁波產(chǎn)生。從這里也可以解釋光速“不變性”這個相對運(yùn)動，更本質(zhì)上是相對你所處的真空場的運(yùn)動。不過這里的真空場和歷史上的以太不一樣。它是有一定運(yùn)動性質(zhì)的。電荷在真空場中做變速運(yùn)動時的速度由麥克斯韋計算得到是 C，這個常數(shù)有一定意義，是一定條件下速度的一個限。為何是它？這是由周圍真空場的性質(zhì)決定的。且有現(xiàn)在都認(rèn)可的基本公真空中光速和真空的磁導(dǎo)率有關(guān)，一般特定物質(zhì)和特定真空中其數(shù)值是恒定的也就是說我們平時并沒有注意真空的性質(zhì)，更沒有真空場的概念，只有當(dāng)真空場有角度變化和相互作用時產(chǎn)生電磁場的時候，我們才會研究，并且僅研究電磁場，這使得研究撲朔迷離，很多電磁場性質(zhì)不能從第一性原理去解釋，甚至不能統(tǒng)一電和磁。

絕對虛無經(jīng)典真空場與“絕對虛無”真空場可以容納一般的物質(zhì)，而“絕對虛無”不能，事實(shí)上“絕度虛無”有時很難想象，沒有物質(zhì)，光，和空間，試想我們所處的宇宙變?yōu)樘摕o會是什么樣子，并不是空曠的，而是縮漸漸為一點(diǎn)，沒有空間可言。其發(fā)覺亦難。而真空場則蘊(yùn)含著各種暗物質(zhì)，容納著明物質(zhì)，是宇宙萬物的基本元素。使得宇宙有了在某中條件下可以相對量度的大小空間。當(dāng)宇宙飛船離開地球大氣層，飛向月球時，它如果不選大的天體作為參考系時，很難發(fā)現(xiàn)自己在運(yùn)動，并好奇，究竟是什么阻礙了它不能直接到達(dá)月球，使得它連日地飛行。其實(shí)這就是真空場的作用，宇宙飛船和月球之間“充滿”真空場，飛船要想達(dá)到月球必須經(jīng)過之間的真空場，而研究真空場有利于飛船快速穩(wěn)定安全地飛行，甚至在某種情況下實(shí)現(xiàn)瞬間移動，當(dāng)然這是兩面性的，我們要合理利用，避免亂用。

絕對真空一般的物質(zhì)，無論是明是暗是，可以看成絕對的真空場和物質(zhì)場混合組成的，而絕對的真空場和絕對的物質(zhì)場是“不存在”的。我們只能理想化的研究，只考慮物質(zhì)粒子的物質(zhì)性是不夠的，也要考慮它的真空性，按照現(xiàn)在的分級核式模型，物質(zhì)內(nèi)部有分級遞增的真空場，而現(xiàn)在只能想象成電子的高速運(yùn)動，這帶來了過于繁瑣數(shù)學(xué)計算與非原理性假設(shè)與假說。如果考慮了真空場與物質(zhì)場的性質(zhì)與其轉(zhuǎn)化，就比較明了了，不是僅有一種理論可以解釋某些現(xiàn)象，選擇比較可以妥當(dāng)研究，比較有第一性的理論最好，而真空場理論就是很好的選擇。量子理論考慮了物質(zhì)的和能量的量子性，如果再考慮了空間的量子性，那么量子力學(xué)就會有新的突破。認(rèn)識不能太絕對，真空場和物質(zhì)場是相互矛盾又相互依存的，研究中有時我們不可以把真空看成絕對的真空，物質(zhì)看成絕對的真空。一切事物都是虛無和存在之間的，即真空場和物質(zhì)場混合的產(chǎn)物，這里合一以后，真空場理論和物質(zhì)場理論只是理論，現(xiàn)實(shí)中你難以發(fā)現(xiàn)獲繪制“純的”真空場和物質(zhì)場。中國春秋時期的老子有“一生二，二生三，三生世界”的理論，這和真空場與物質(zhì)場二元論本質(zhì)上是相同的，真空場和物質(zhì)場相互混合，組成大千世界。混合方式可不是一般的排列組合與比例能計算的。包括組成比例，組成機(jī)構(gòu)，運(yùn)動方式等。二元在一元情況下研究就出現(xiàn)了核式模型，這是把真空看成了與物質(zhì)組成無關(guān)的事物，這也就遇到了困難，猶如當(dāng)初沒有考慮時間，空間和物質(zhì)運(yùn)動聯(lián)系一樣，造成一個理論和科技上的瓶頸，當(dāng)然現(xiàn)在已把時間長短和物質(zhì)大小和相對運(yùn)動速度大小聯(lián)系在一起，但沒有徹底的認(rèn)識真空的性質(zhì)，也沒有真空場的概念，許多已經(jīng)證實(shí)了的和相對論有關(guān)的現(xiàn)象正好也證明了真空場理論的第一性原理。

意義有了真空場的思想和理論2，現(xiàn)在的物理學(xué)會有很多新的突破，哲學(xué)也會進(jìn)步。這是對自然科學(xué)基本研究的基本思想上的進(jìn)步。首先，真空場理論在運(yùn)輸宇航方面會有應(yīng)用，我們的隔空而達(dá)思想有了基本依據(jù)，這需要把真空場的性質(zhì)研究好；其次，真空場在現(xiàn)代量子理論，粒子物理理論方面，會大顯伸手，以往難以計算的和難以理解的事物會變大明了起來，比如量子物理應(yīng)用真空場的概念，并加以空間量子化（真空場量子化），會很好的解釋物質(zhì)的組成機(jī)理和許多隧道效應(yīng)，這或許會使某些人感覺自己以前走了很多彎路，應(yīng)承認(rèn)現(xiàn)在量子理論在前進(jìn)的道路上遇到很多問題，限制了其發(fā)展，比如在認(rèn)識現(xiàn)象上，在解釋薛定諤方程的原理時，都需要突破。所以盡早推廣真空場理論非常重要。但任重道遠(yuǎn)，我們還有很多路要走。我們現(xiàn)在要做的是在基礎(chǔ)理論中加入真空場的理論，試著用真空場理論去解釋一些用現(xiàn)有理論無法從第一性原理解釋的物理現(xiàn)象，逐步熟悉真空場的性質(zhì)。逐步合理地應(yīng)用真空場理論指導(dǎo)學(xué)術(shù)理論和實(shí)際生產(chǎn)。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李雪梅 - 副教授 - 西南大學(xué)