關(guān)于“真空”的知識，在中學課本中常常和壓強連起到一起去講。而且有一個關(guān)于“真空”的實驗。這個實驗就是大名鼎鼎的馬德堡半球?qū)嶒?。說的是在1654年，科學家把一對完全密合的銅質(zhì)空心半球中的空氣抽掉，讓半球內(nèi)處于幾乎真空的狀態(tài)。

然后驅(qū)動馬車去拉開這兩個半球。但無論馬使多大勁都沒有能夠拉開。這個實驗讓讓我們知道了大氣壓力的作用，同時涉及到了“真空”的屬性。

但是如果你仔細看上文的表述，你就發(fā)現(xiàn)，我并沒有用“真空”，而是用“幾乎真空”。這是因為，人類在挑戰(zhàn)真空的路途上，始終不曾觸達到“絕對真空”。那這到底是咋回事呢？

真空是指一種不存在任何物質(zhì)的空間狀態(tài)，說白了就是一種物理現(xiàn)象。關(guān)于真空的定義，我們要知道的是，在宇宙中其實不僅僅只有“物質(zhì)”，宇宙中存在的東西遠比我們想象中的要多得多。

其次，我們都知道，物質(zhì)是由粒子構(gòu)成的，比如：空氣是由氮分子、氧分子等構(gòu)成。

而分子實際上又是由原子構(gòu)成的。當然，原子實際上也可以再分。

所以，關(guān)于真空的定義，我們?nèi)绻麖奈⒂^的角度來看，就是說沒有任何粒子存在的空間狀態(tài)。

那么不禁要問了，真的存在“真空”狀態(tài)嗎？

實際上，真空狀態(tài)還是理論上成立的一個物理現(xiàn)象。無論是在地球上，還是宇宙中，“絕對真空”都是不存在的。目前，最接近于真空狀態(tài)的就是宇宙空間了。那具體是咋回事呢？

這其實和人類抽真空的手法有關(guān)。這和降溫是一個道理，我們沒有辦法把一個溫度降到絕度零度，這是因為制造低溫是依靠熱傳遞。說白了，就是拿一個低溫的去給高溫的降溫。如果要把一個物體降低到絕對零度，那就需要用比絕對零度還低的溫度來給它降溫，可問題是絕對零度已經(jīng)是最低溫度了，所以不存在比絕對零度還低的溫度。

同樣的，抽真空的辦法，說白了就是利用“更真空”來均，要降低到絕對真空，就得依靠比絕對真空還空的空間。但絕對真空已經(jīng)是最真空的狀態(tài)了，因此，不存在比絕對真空還真空的空間。

宇宙空間中的真空程度其實要遠比我們?nèi)祟愖龀鰜淼恼婵者€要空?？茖W家可以通過觀測和理論計算出宇宙的平均密度，他們就發(fā)現(xiàn)，宇宙的平均密度大概是1*10^-28千克/立方米。這是啥水平呢？

如果把宇宙中的粒子都看成是氫原子，那這概就是一立方米里只有一個氫原子的水平。所以，這個水平已經(jīng)是非常空曠了，遠超人類創(chuàng)造真空的水平，但還不是真空。

那宇宙能最終真空嗎？

實際上并不會，我們知道，宇宙中是有物質(zhì)的，而宇宙其實可以看成是一個空間。宇宙之所以物質(zhì)密度很低是因為宇宙大爆炸之后空間就在膨脹，而且由于早期存在一個暴脹期，物質(zhì)是非常均勻地分布在宇宙空間中的。隨著宇宙空間的膨脹，物質(zhì)密度是逐漸降低的，但無論如何，這些物質(zhì)只要還在，宇宙就不會是真空，只能無限接近于真空。而物質(zhì)是不可能憑空消失，所以，宇宙永遠不會變成真空。

實際上，這個問題我們可以直接給出答案：并不是。真空遠比我們想象中的要熱鬧許多。我們剛才說到過，真空只是指“沒有物質(zhì)”。但宇宙中不僅僅有物質(zhì)，還有很多其他的東西。

我們來舉個例子，初高中我們都有學過電磁學，其中就會涉及到電磁場。就拿磁場來說，你說它是物質(zhì)準確嗎？它雖然不是實物粒子構(gòu)成的，但它又實實在在存在。

隨著物理學的發(fā)展，科學家發(fā)現(xiàn)，在宇宙空間中不僅僅存在著磁場，還存在著其他的場。比如：希格斯場。上世紀科學家在研究質(zhì)量的時候就發(fā)現(xiàn)，物體的質(zhì)量99%來自于強力束縛夸克所釋放出的能量質(zhì)能等價為質(zhì)量，可問題是，剩余1%的粒子的質(zhì)量到底是從哪來的呢？

后來，科學家提出了一個希格斯場的理論，他們認為宇宙空間中遍布著希格斯場，這個希格斯場賦予了粒子質(zhì)量。2012年，歐洲核子中心的LHC找到了上帝粒子希格斯玻色子，證明了希格斯場的存在。這個希格斯場其實就類似于磁場一樣，你看不見，摸不著，但它真的存在。

所以，真空中是存在著各種“場”，正是它們的存在，確保了物質(zhì)能夠構(gòu)成。

除了“場”，空間中還存在著“量子漲落”，這個是指在空間中，任意位置對于能量的暫時變化。這其實是一種量子效應。這種效應的存在使得真空也顯得格外的熱鬧。

隨著天文學和物理學的發(fā)展，科學家發(fā)現(xiàn)，我們對于“物質(zhì)”的理解并不全面。我們所能夠看到的物質(zhì)被我們稱為可見物質(zhì)。他們在宇宙中僅僅占據(jù)了不到5%的比例，而在宇宙還存在著95%以上看不到的物質(zhì)，它們就是暗物質(zhì)和暗能量。

如今我們對于暗能量的了解幾乎為0，但是正是在它們的驅(qū)動下，宇宙在加速膨脹。而暗物質(zhì)其實只參與到引力當中，它大概率是彌漫在整個空間當中的，可能此刻正在穿過我們的身體，但由于它不參與電磁作用，因此，我們感覺不到。因此，看似真空的空間中，也很有可能會存在暗物質(zhì)和暗能量。

因此，真空真的不是什么都沒有，相反，真空很熱鬧，而且還有不少東西，只是它們并非是可見物質(zhì)而已。