真空灾难是什么,它对于我们理解宇宙会产生怎样的影响

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真空灾难的实验结果和理论结果有时被称作是有史以来最大的分歧。它们的差值大约有10的107次方。

根据量子领域理论,空旷的空间中的能量不可能为0。事实上,量子场理论(QFT)给了我们一个确切的值关于空旷的空间应该包含的能量。尽管我们无法获得这些能量,但是这些能量确实有重力的影响。

真空能量的测量值是10倍低于预测由量子场理论!让我们仔细看看虚拟光子的情况。根据量子场论(QFT)和海森堡测不准原理,任何场的振荡都必须是普朗克常数振荡频率的一半。这个数字很小。但是考虑到它存在于每个频率模式中,它的累加速度非常快。事实上,它会趋于无穷。如果我们把光子的截止频率,光子能量等于普朗克能量,得到总能量密度高达10尔格/厘米。但是有了这么大的能量,我们应该能看到巨大的引力效应。宇宙会迅速膨胀。宇宙在膨胀,只是速度没有那么快。如果真空能量是宇宙的扩张的原因,然后真空能量的绝对密度将仅10^(-8)尔格/厘米,比理论值小!我们只能寄希望于科学的进步能找到解决这场灾难的办法。在此之前,这个问题将继续困扰着物理学家,使他们无法对我们周围的宇宙有更深刻的理解。

能量过剩

基于量子场理论,电磁场的零点能量密度估计约为10尔格/厘米,一个非常高的能量!这种高得离谱的能量促使许多伪科学家用它来计算“零点能量机器”,甚至把它当作操纵扭曲场和打开虫洞的负能量。

事实上,热力学第二定律告诉我们,只有当熵有差异时,我们才能利用能量。我们的能量量子场几乎在任何地方都是一样的,这意味着我们处于平衡状态。对不起伪科学家!看来你得想办法穿越时空了!这种真空能量的计算源自量子场论,可以说是物理学中最成功的理论之一。但是从实际的真空能量测量来看,有些东西并不符合逻辑。真空能量的理论值和实测值之间的这种不一致可能是物理学中最大的未解之谜之一,被称为“真空灾难”。

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