看看顯微鏡下的空間，您看到了什麼？沒有什麼。放大1000次。沒有什麼。放大1,000,000次。仍然什麼都沒有。放大1,000,000億次。絕對沒有。
在這一點上，普通人可能會對空間實際上什麼都沒有的結論感到滿意。畢竟，這是直觀的意義，而且，我們已經遠遠超出了真實顯微鏡的放大力量。
但是，量子物理學家不是普通人。他們用理論顯微鏡武裝，他們繼續放大，凝視著越來越深到空的空間，直到一無所有，他們突然看到了一些東西。
那是一個浮出水面的虛擬顆粒的集合，統稱為量子泡沫。根據量子物理學家的說法短暫存在虛擬粒子作為時空結構中的短暫波動，就像啤酒泡沫中的氣泡一樣。
“量子泡沫中的'氣泡'是比原子核小的四倍，而最後一秒鐘的無限分數（或'量子說話'的無限分數）是普朗克時間的普蘭克長度的大小，”說。
顯然沒有直接觀察到如此小的東西。那麼，為什麼我們可以非常確定存在這種量子泡沫呢？荷蘭物理學家亨德里克·卡西米爾（Hendrik Casimir）和德克·波德（Dirk Polder）在1947年預測的最大證據之一。Fermilab高級實驗物理學家Don Lincoln解釋了PBS的所謂“ Casimir效應”：
他們認為，如果量子泡沫是真實的，那麼顆粒應在空間中存在。此外，由於粒子也具有波動性質，因此到處都應有波浪。因此，他們想像的是有兩個平行的金屬板，彼此靠近。量子泡沫將在盤子和外部之間都存在。但是，由於盤子彼此靠近，因此板之間只有短波，而在它們外部可能存在短和長波長波。由於這種不平衡，板外的波浪過量應越過它們之間的較少波浪，將兩個板推在一起。首次預測30年後，這種效果是定性觀察到的。它在1997年進行了準確的測量。
從根本上講，空間是泡沫，混亂的混亂的想法，對我們對宇宙的理解產生了巨大的影響。
String理論家和哥倫比亞大學教授Brian Greene在他的書中寫道：“正是在如此短的距離上，我們遇到了一般相對論和量子力學之間的基本不相容性。”優雅的宇宙。 “平滑的空間幾何形狀的概念，即一般相對性的核心原理，被量子世界的暴力波動在短距離尺度上破壞了。”
因此，最終證明量子泡沫確實存在或不存在將非常有用。但是，就像科學經常令人沮喪的那樣，最近的實驗不同意。測試量子泡沫存在的一種可能方法是測量從恆星爆炸爆發的光子多長時間到達距離很大的距離。如果時空是平坦且無聊的，則兩個從同一來源彈出的光子應同時行駛一定距離。但是，如果時空是泡沫狀的，那麼一個光子可能會因輕微的擾動而減慢。 2009年的一項分析發現，來自同一伽馬射線爆發的高能和低能光子在不同時間到達，但是對其他爆發的隨後分析幾乎沒有差異，表明時空是光滑的，或者至少不是泡沫狀的。
但是，沒有一個實驗可以用足夠的細節測量以排除最細微的尺度上的量子泡沫。我們可能只需要等待一個可以看到1.6 x 10^-35米的顯微鏡 - 普朗克長度- 可以肯定的是，構建這樣的設備確實是一項艱鉅的任務。
最初出版RealClearScience。
