真空能

空無的空間聽起來什麼都沒有——沒有粒子，沒有光，只是虛空。但在量子物理裡，「空」的空間從來不是真正的空。真空中翻騰著轉瞬即逝的漲落：成對的粒子忽地出現又消失，快得來不及捕捉。這片不安的背景攜帶著能量，而真空本身的這份能量就叫真空能。引人入勝的想法是：這份空無空間的能量，也許恰恰就是驅動宇宙加速的暗能量。

使真空能成為暗能量天然候選者的，是一個特殊性質：它不會變稀。普通物質隨空間膨脹而變薄——體積翻倍，密度減半。但真空的能量是空間本身的一種屬性，所以新空間一出現，就已預裝了同樣的能量密度。這恰好契合愛因斯坦的宇宙學常數：一份均勻地填滿整個空間、推動向外、永不減弱的能量。若把宇宙學常數等同於真空能，就免費得到了加速膨脹。

可這裡有個麻煩——而且大得嚇人。當物理學家試圖計算量子真空應當含有多少能量時，樸素的估計算出來的值，竟比我們實際觀測到的暗能量大得驚人——大約相差 120 個數量級（一個 1 後面跟著 120 個零的倍數）。這常被稱作物理學史上最糟糕的預言。要麼存在某種我們尚不理解的深層抵消，幾乎（卻又並非完全）把真空能抹成零，要麼暗能量根本就不是真空能。這一落差，正是著名的宇宙學常數問題。