虚涵气,气充虚,无有所谓无者。
——王夫之
然而,有的理论物理学家考察了宇宙常数与量子力学之间的关系。随着量子场论的发展,他们开始意识到空间并不是被动地填充物质与辐射的容器,而是一个“有血有肉”的动态物理实体。这“血肉”就是真空能量。一些物理学家如保罗·狄拉克和理查德·费曼,就提出了一种假设,我们所谓的“真空”。实际上充满了虚粒子,虚粒子仅以一种转瞬即逝的方式表现为现实物质。取一立方米的空间,去掉所有的物质和辐射,剩下的是什么?我们大部分人可能会回答,什么都不剩。物理学家会说:不是的,那里依然遗留着能量,并且它将赋予真空一种潜在的张力。
换句话说,量子真空不是真正的虚无,而是应该被视为虚粒子可以凭空出现和消失的一片起伏不定的大海。真空胎的主要特征就是它是最低能量状态。阿兰·古斯和安德列·林德在1979年提出,真空能量在原初宇宙时期引发过一个“暴胀”阶段,在大爆炸后一个非常短的瞬间,约10的负36至10的负34秒之间,宇宙经历了一次指数式增长,大大加快了其膨胀速度。
在量子力学里,真空的定义是一个物理系统的最低能态。
暗能量——不要与暗物质混淆,虽然经常有人弄混——是一种假想中的充满整个宇宙的能量形式。它施加一种负压强,表现为一种排斥性的“引力”,因此可以解释宇宙的加速膨胀。
尽管如此,暗能量的确切本质仍带有猜测成分。最简单的直接的解释是真空能量。它在广义相对论中表现为宇宙常数。这意味着,暗能量的密度将会在空间中均匀分布,在时间上保持恒定。这正是爱因斯坦引入的形式,而这一形式与我们目前对宇宙的观察是一致的。
因此,预测宇宙未来的唯一方法在于,找出暗能量的真正本质。
与其他早期里边相比,弦论也没能更好地解决这些困难。
天地之道,无非以至虚为实。
金铁有时而腐,山岳有时而摧,凡有形之物即易坏,惟太虚(处)无动摇,故为至实。 ——张载
假如暗能量仅是量子真空能量,并且随时间保持恒定。他将逐渐压倒物质的能量密度。宇宙膨胀将持续加速。
2004年5月,人们对26个遥远星系团的观测似乎证实了,宇宙膨胀在70亿年前开始加速,而暗能量密度保持几乎恒定,或者,至少没有偏离物质密度非常远。这些数据与恒定宇宙常数假设一致。因此,不大可能会发生大挤压和大撕裂的情况。