量子漲落（quantum fluctuations）

我們通常把完全空曠的空間想像成絕對靜止——什麼都不發生，什麼都沒有。量子物理卻說這份平靜是錯覺。即便在盡可能空曠的真空裡，充滿空間的場也絕無法精確地靜止在零；它們永遠在以微小的隨機幅度抖動。量子場這種不安分、不可消除的顫動，正是物理學家所說的量子漲落。

原因可追溯到不確定性原理。正如粒子不能同時擁有精確的位置和精確的動量，場也不能同時擁有精確的取值和精確的變化率。強迫一個場處處恰好為零，就會把這兩者同時釘死，而這是自然所禁止的。於是場的取值會擺動，即便在最低能量下也有一個最小的活動水平（稱為零點能）。描述這些擺動的一種生動方式，是把它們看作成對的虛粒子短暫冒出又再消失，向不確定性原理借來能量，幾乎即刻又還回去。你看的時間尺度越短，這些漲落顯得越劇烈。

量子漲落不只是哲學；它們有可測量的後果。它們微妙地移動了氫原子的能階（蘭姆移位），以驚人的精度對電子的磁矩做出貢獻，還在兩塊靠得很近的不帶電金屬板之間產生一個微小的吸引力（卡西米爾效應）。在宇宙學中，早期宇宙被拉伸開來的漲落，據信播下了星系的種子。一個值得記住的提醒：漲落使真空變得活躍而動態，但它們並不能讓你從虛無中提取免費能量，它們所涉及的虛粒子對是計算性的，從不在探測器中被直接捕獲。