在星辰大海的广阔天地中，物质与能量构成了宇宙的壮丽画卷。放眼望去，即便是在空无一物的宇宙深处，每一立方米也能寻觅到一个氢原子的踪影，更不必提星罗密布的各类微观粒子以及穿梭其间的电磁波。它们沿着各自的轨迹，穿越星体、星系、乃至神秘的黑洞，甚至还携带着宇宙诞生时的辐射遗留。
大自然仿佛与真空的空无一物抗争，不惜一切手段避免其存在。那么，我们不禁要问，真正的虚无空间是否真的存在？
这个问题并非单纯的哲学思辨，因为真空环境在现实生活中有广泛的应用。例如，家庭中常见的真空吸尘器就是利用风扇创造一个相对低压的区域，进而吸入周围物质以填补所谓的“真空”。
然而，这与真正的真空相去甚远，毕竟周围仍然充满尘埃。因此，制造商依赖更为严密的真空技术来制造各种产品，如能够持久保鲜的真空包装食品，以及防止灯丝老化的真空灯泡。
这些真空技术与真空吸尘器原理相似，均通过强大的泵来驱逐原子级别的游离物质。尽管如此，即便在最精密的工业过程中，每立方厘米的真空中仍会留存数百万物质原子，这对于科学家在实验中追求的真空环境来说，并不算真正的“真空”。
那么，对于像大型强子对撞机这样的设备，粒子束能在不与任何原子碰撞的情况下，以近光速飞行长达十小时，科学家是如何实现这一真空状态的呢？
对撞机的管道由不锈钢等材料构成，本身不会释放任何分子，并在内部涂有特殊涂层以吸附散逸气体。通过将温度升至200摄氏度蒸发掉水分，并在对撞机的精密实验中利用多台真空泵持续两周抽出气体和残余物。
尽管如此，即使在如此严格的条件下，对撞机的真空环境仍然不能称之为完美。在最为真空的区域，每立方厘米仍旧约有十万个原子的残留。然而，即便我们在实验中能除去所有原子，周遭的辐射仍然无孔不入地穿透一切。
每一秒，都有大爆炸遗留下来的中微子、宇宙微波背景辐射的光子，以及太阳的中微子穿越你我。我们可以用物质屏蔽真空室，用水吸收和反射辐射，但对于中微子，这些手段都无能为力。
那么，在排除所有原子和辐射后，我们所面临的空间是否可以被定义为真正的真空？
实际上并非如此。空间中充满了量子场，那些我们称之为亚原子粒子的电子、光子等，都只是在量子场中产生并扩散至整个宇宙。
基于海森堡原理，这些场永远不会停止波动，即便没有粒子激发涟漪，也存在最小的波动，即“真空起伏”或“量子起伏”。量子会在真空中“借用”能量，随即消失并将能量归还，从而展现了巨大的能量蕴含。
爱因斯坦的方程式告诉我们，质量与能量是守恒的，因此，每立方米空间中的量子起伏，其能量相当于四个质子的质量。换言之，在看似空空如也的真空中，实则蕴藏着惊人的细微质量。
量子起伏自宇宙诞生起便已存在，随着宇宙的膨胀而放大，最终形成我们所见的宇宙。宇宙学家认为，这些原始的量子起伏是现今所有物质的起源，包括星系、宇宙的结构乃至行星和太阳系。
现代物理学的一大难题在于，根据理论预测，真空中的量子起伏所含能量应远超过我们实际观测到的能量，这一百二十个数量级的差异揭示了消失能量之谜，它可能彻底颠覆我们对宇宙和物理法则的理解。
