漢堡附近的歐洲自由 X 射線雷射設施和其他機構的研究人員於 2025 年發布了最近的一個例子。他們將碘吡啶(一種由 11 個原子組成的有機分子)冷卻至幾乎絕對零,並用雷射脈衝對其進行撞擊,以打破其原子鍵。研究小組發現釋放的原子的運動是相關的,這表明儘管碘吡啶分子處於冷狀態,但它仍在振動。 「這最初並不是實驗的主要目標,」該設施的實驗物理學家麗貝卡·鮑爾說。 “基本上這是我們發現的東西。”
也許最著名的零點能量對場的影響是亨德里克·卡西米爾 (Hendrick Casimir) 在 1948 年預測的,並在 1958 年被觀測到,並在 1997 年得到了明確的觀測。兩塊不帶電材料板——卡西米爾將其設想為平行的金屬片,儘管其他形狀和物質對其他形狀和物質施加力。卡西米爾說,這些板將充當電磁場的一種斷頭台,以扭曲零點能量的方式切斷長波長振盪。根據最被接受的解釋,在某種意義上,板塊外部的能量高於板塊之間的能量,這種差異將板塊拉到一起。
量子場論學家通常將場描述為振盪器的集合,每個振盪器都有自己的零點能量。場中有無數個振盪器,因此場必須包含無限量的零點能量。當物理學家在 20 世紀 30 年代和 40 年代意識到這一點時,他們起初對這個理論持懷疑態度,但很快就接受了無窮大。在物理學中——或者無論如何,在大多數物理學中——能量差異才是真正重要的,物理學家可以小心地從另一個無限大中減去一個無限大,看看還剩下什麼。
但這對重力不起作用。早在 1946 年,沃夫岡·泡利 (Wolfgang Pauli) 就意識到,必須有無限的或至少巨大的零點能量才能產生一個足以使宇宙爆炸的引力場。 「所有形式的能量都會相互吸引,」約翰霍普金斯大學的物理學家肖恩卡羅爾說。 「其中包括虛空能量,所以你不能忽視它。」為什麼這種能量在引力作用下保持沉默仍然讓物理學家感到困惑。
在量子物理學中,真空的零點能量不僅僅是一個持續的挑戰,也不僅僅是你永遠無法真正清空盒子的原因。它不是一個什麼都不應該存在的東西,而是一個充滿了成為任何東西的潛力的東西。
「真空的有趣之處在於,每個場,以及每個粒子,都以某種方式表示,」米洛尼說。即使沒有一個電子,真空中也含有「電子」。真空的零點能量是所有可能的物質形式的綜合效應,包括我們尚未發現的物質。
原始故事經廣達雜誌 (Quanta Magazine) 許可轉載,該雜誌是他的編輯獨立出版物 西蒙斯基金會 其使命是透過報告數學、物理和生命科學的研究進展和趨勢來增強大眾對科學的理解。










