自发辐射

自发辐射，是处于激发态的原子自行跌落到较低能态的过程，它把能量之差以一个光子的形式释放出来。无需外界推动，也不给任何预告；经过一段无法预测的等待之后，原子便径自发射、跌落。这就是为什么发光的气体终会黯淡，以及为什么激发的原子不会永远保持激发。

其微妙之处，在于「自发」二字。如果你写下一个孤立的、周围空无一物的原子，激发态看上去似乎应当原封不动地永远待在那里。引发衰变的，是无处不在的量子真空：即便是空荡荡的空间，也充满着电磁场的涨落，正是这些涨落诱使原子发射。在这个意义上，自发辐射其实是由真空本身所「激发」的发射。

任何单次发射的时刻都是真正随机的——你永远说不准某个特定原子究竟会在何时撒手——但其平均速率是精确而可计算的，受费米黄金法则与相关选择定则的支配。爱因斯坦早在一九一七年就借助他的 A、B 系数现象学地描述了这一过程，那时距离能解释它何以必然发生的完整光量子理论还很遥远。