宇宙“永動(dòng)機(jī)”之謎：能量守恒定律面臨挑戰(zhàn)？

　　一提到真空，人們往往會(huì)以為就是啥也沒(méi)有的空間。其實(shí)，現(xiàn)實(shí)中是不存在真正空無(wú)一物的真空的。

　　這并不是說(shuō)我們?nèi)祟惖募夹g(shù)能力還有限，制造不出真正的真空，而是物理規(guī)律本身決定了，這世上沒(méi)有空無(wú)一物的地方。按照描述微觀世界的量子力學(xué)的說(shuō)法，真空也是有能量的。雖然真空的能量比包含了物質(zhì)的時(shí)候低，但就好比放在地面上的石頭也有重力勢(shì)能一樣，真空的能量雖然最低，但卻不是零。真空中會(huì)莫名其妙地不斷出現(xiàn)正、負(fù)粒子對(duì)，隨即它們又湮滅消失，這些粒子就是微弱的真空能轉(zhuǎn)化的。

　　真空能在聚集!

　　一般來(lái)說(shuō)，真空能都是很微弱的，例如靠的非常近的兩塊金屬板，由于真空能的作用，彼此之間會(huì)有微弱的吸引力。這種作用極難察覺(jué)到，對(duì)我們的宇宙也沒(méi)啥值得一提的影響，似乎沒(méi)有太大的研究?jī)r(jià)值。不過(guò)最近，巴西物理學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，就好比物質(zhì)會(huì)在引力的作用下聚集成團(tuán)，形成星球一樣，在某些特殊情況下，彌漫在宇宙中的微弱的真空能，也能在引力的作用下聚集起來(lái)。

　　引力是如何把真空能聚集起來(lái)的呢?

　　說(shuō)實(shí)話，研究引力和真空能之間的作用并不是件容易的工作，這兩位仁兄根本就是來(lái)自于不同的世界。引力是廣義相對(duì)論負(fù)責(zé)解決的問(wèn)題，而真空能則純粹是量子力學(xué)的產(chǎn)品。廣義相對(duì)論和量子力學(xué)沒(méi)法調(diào)和到一起，這是困擾了物理學(xué)家們幾十年的終極問(wèn)題，到現(xiàn)在也還沒(méi)有得到完滿解決。

　　既然還沒(méi)有成熟的量子引力理論，物理學(xué)家們采用了一個(gè)取巧的方法，把標(biāo)準(zhǔn)量子力學(xué)放進(jìn)彎曲的時(shí)空中來(lái)進(jìn)行計(jì)算。而按照廣義相對(duì)論，引力實(shí)質(zhì)上就是時(shí)空的彎曲，這樣一來(lái)就等于把引力和量子力學(xué)捏合到一起了。

　　經(jīng)過(guò)計(jì)算，他們找到了真空能和引力間作用的規(guī)律，并嘗試著實(shí)際運(yùn)用到中子星形成的過(guò)程中。中子星誕生的過(guò)程，是臨近死亡的恒星迅速地坍縮，物質(zhì)收縮，密度變得極大的過(guò)程。此時(shí)，真空能有可能會(huì)受到引力的作用，隨著物質(zhì)一起收縮，并在中子星的中心迅速聚集起來(lái)。甚至有可能在中子星的物質(zhì)停止收縮后，真空能的收縮也不會(huì)停止，密度竟然還會(huì)繼續(xù)隨時(shí)間迅速增長(zhǎng)，最終甚至超過(guò)物質(zhì)的密度!

　　永動(dòng)機(jī)不是幻夢(mèng)

　　這聚集起來(lái)的真空能可就不再微弱了，它們可能會(huì)成為周圍空間的主宰。強(qiáng)大起來(lái)的真空會(huì)產(chǎn)生額外的引力作用，對(duì)中子星本身的影響不可小視。不過(guò)真空能是否會(huì)把中子星又壓縮，甚至形成黑洞，物理學(xué)家們還沒(méi)有算明白。

　　既然在強(qiáng)大引力的作用下，彌散在宇宙的微弱真空能可以聚集起來(lái)，那么我們是否可以把它們收集起來(lái)，作為能源使用呢?這種來(lái)自真空的能源如果能為我們所用，簡(jiǎn)直就相當(dāng)于我們獲得了一種能源取之不竭的宇宙“永動(dòng)機(jī)”!

　　目前看起來(lái)這個(gè)永動(dòng)機(jī)距離供給我們能源還很遙遠(yuǎn)，畢竟中子星誕生這樣的極端條件，不是我們靠人力可以實(shí)現(xiàn)的。但是科學(xué)在不斷進(jìn)步，未來(lái)我們也許真的能利用真空能，徹底解決能源問(wèn)題。