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很多时候，真空被认为是什么东西都没有，没有空气，没有水，没有一切事物。但事实上，真空并非完全虚空，其中还可能存在十分危险的东西。
在宇宙中，只有太空才是最为接近真空的状态。虽然太空看起来空荡荡的，但其中充满了光子，最古老的光子可以追溯到138亿年前早期宇宙发出的第一缕光，它们出现在宇宙形成38万年后，如今被称为宇宙微波背景辐射。
在宇宙诞生仅2秒之时，大量的中微子被释放出来。光子在极早期宇宙中无法自由传播，因为那时宇宙中都是带电粒子，光子会与之耦合。但中微子的穿透性很强，它们很难与其他粒子发生相互作用，可以在宇宙中自由传播。
直到现在，当年的中微子还在空间中传播，据估计，每立方厘米的空间中存在大约300个中微子，这就是宇宙中微子背景辐射。不过，这种基本粒子很难被捕捉到。
在上个世纪末，天文学家发现宇宙的膨胀速度正在逐渐加快。理论上，在引力的作用下，自宇宙大爆炸以来，空间的膨胀速度应该会逐渐减速。但在大约50亿年前，空间却异常地开始加速膨胀。
对于这种反常现象，天文学家提出了暗能量的猜测，认为空间中充满着一种固有能量，也就是暗能量。这种能量可以产生负压效应，在宇宙大尺度下，它们能够超越引力作用，推动宇宙加速膨胀。
根据量子力学，真空中还存在着量子涨落，或者说狄拉克之海。狄拉克预言，真空中会随机出现大量成对的虚粒子，例如，电子和正电子，它们很快就会互相碰撞，湮灭而消失。虚粒子是从真空中借走了能量，它们湮灭之后又会把能量还给真空。
那么，如何验证真空涨落现象呢？
试想一下，把两块相互靠近的平行中性金属板置于真空中，金属板之间的空间远小于外部空间。如果真空中真的会出现量子涨落，金属板之间的量子涨落就会少于外部，量子场的激发也较少，从而使金属板受到一种由外部空间产生的挤压力，这就是著名的卡西米尔效应。
目前，物理学家已经探测到了卡西米尔效应，由此证明了量子真空涨落的存在。根据测算，如果金属板之间的间隔只有10纳米，结果将会产生相当于1个地表大气压的压力，卡西米尔效应将会变得很显著。
结合黑洞和量子涨落现象，霍金还提出了黑洞蒸发理论。他认为，如果量子涨落出现在黑洞边缘，负能粒子被黑洞吸收，而正能粒子会带走黑洞质量，逃离黑洞，虚粒子对就不会发生湮灭。从远处观测，黑洞正在向外发出辐射，质量变得越来越小，这就是霍金辐射。不过，这种效应非常微弱，目前还没有被观测到。
真空衰变
物理学家推测，我们所知的真空可能并不是最低能量状态的真空，而是一直处于亚稳定状态的伪真空。在过去上百亿年来，这种伪真空一直很稳定，四大基本力可以生效，物理规律支配着宇宙。
但在伪真空能量状态之下，可能还有处于基态的真真空，这意味着伪真空有可能会向真真空衰变，因为能量总是趋于最为稳定的基态。不过，在伪真空和真真空之间还存在着一个能量山峰，伪真空无法直接越过，除非给予极高的能量，或者发生量子隧穿效应。
如果伪真空真的发生衰变，那么，它将会以极快的速度扩展到整个宇宙中。到了那时，宇宙中的所有基本粒子和物理学定律都将不复存在，整个宇宙也会宣告终结。
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