绝对空虚？ 完全的「无」可能吗？｜STEM教室
发布时间：14:00 2025-02-19 HKT
半杯水是半杯空还是半杯满？「空？虚空是不可能的！」古希腊哲学家巴门尼德（Parmenides）会如此说。 他说，一个物体移动，就是移进一个虚空；但虚空就是「无」，是不存在的，物体不可能移进不存在的东西。所以，他不只认为「无」不可能，连运动也是错觉！更「爆」的是，他说，所以整个宇宙是一个连续的整体，像一个球一样！还有，由于「无」不存在，我们谈论它也是不可能的。
自然内的真空
科学家说，想证明虚空的话，就亲手造一个出来吧！可这一点也不容易：如何努力地把空气抽出一容器，总有一点会留下。这就是亚里士多德说「自然厌恶真空」的原因。
直到1643年，科学家托里切利（Evangelista Torricelli）把一支玻璃管注满水银，开口向下插入一盘水银内；水银因自身的重量下降，在玻璃管内首次制造了有记录的真空。
要在自然内找到真空其实不难。空气由分子组成，两个相邻的空气分子之间就是真空（否则它们就非相邻了）；另外，实验也证明，构成物质的原子的中心，存在一个极小的原子核，原子核周围则是电子活动的空间。所以原子，以至一切物质也有 99.9% 以上是真空！
真空非空
那么，「无」是可能的吧？慢着！根据量子力学中的「不确定性原理」（Uncertainty Principle），在极短时间内（如 10-21秒），空间中的能量必有不确定性，即有能量会「从无中生有」。由于「质能等价」，这能量会产生一些虚粒子对（virtual particles），如一对电子和正电子。虽然它们瞬间又会互相碰撞湮灭，但真空中虚粒子此起彼落，不可能说是「无」吧？
此外，根据广义相对论，时空（时间和空间之集合）可因巨大的质量而弯曲；它也可以延展和收缩。2015年，科学家首次探测到因黑洞相撞而产生的重力波，而重力波即是时空的涟漪。由是观之，时空本身也可改变，也不是「无」！
我们仿佛又回到巴门尼德的理论：宇宙真是一个连续的整体吗？
结语
巴门尼德说「无」不存在，亚里士多德说「自然厌恶真空」。科学家虽制造了真空，但后来量子力学则发现真空中有能量和物质。时空本身也可改变，也是一种 「有」。
我们一样样地把存在的东西拿走，希望窥见「无」的样貌。但于此过程中，我们发现的只是「有」。对「无」的论述，真如巴门尼德所说，是不可能的吗？还是我们终能找到一种完全的「无」？可以肯定的是，这持续了二千多年的争论仍会继续下去。
延伸阅读：Parmenides - Wikipedia、Einstein's gravitational waves found at last；图片来源：维基百科、作者
文、图：莫贵龙老师（[email protected]）化学科老师、STEM老师，相信知识有其内在价值
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