真空极化

vacuum polarization

粒子-真空相互作用的效应。按照近代物理学的观点，真空不是虚空，而是量子场系统的基态，具有复杂的结构。处于基态的量子场在不断地振动，具有零点振动能，且具有相互作用（包括自作用），真空中各种量子场不断地有各种虚粒子在产生、消失和转化。在某种意义上真空像是介质，类似于电磁学中电场对电介质的极化，真空与外电磁场的相互作用产生真空极化。真空极化反过来会影响粒子的性质，导致可观测的后果。氢原子能级的兰姆移位和电子的反常磁矩是其典型的两个实例。实验观测的结果与量子电动力学考虑真空极化效应的计算结果，在非常高的精度上完全符合一致，证实了真空极化效应。

由于量子涨落效应，宇宙会随机产生虚弦对，而当周围有一巨大的力场时（比如黑洞），会拆散虚弦对，产生真实粒子。这便是真空极化效应。

在量子力学里，真空并不意味着没有任何场、粒子或能量。量子真空是一种能量为最低的状态，它只是被称作“真空”而已，实际上能量严格为零的状态是不可能存在的。