標準的知識認為真空零點場是均質的和各向同性的,這一信條從量子電動力學那裏推演而來,因為它允許優美的和自洽的數學計算,所以大多數物理學家都讚成它。然而,還有其他方法來處理這一現象,比如隨機電動力學,這裏,真空被看作是恒定的量子漲落場。充滿著漲落能量場的真空究竟是什麼呢?如果真空真是這種場,那麼盡管它不太簡單和不太優美,但這一替代理論就將更接近真理,這將給物理學家一個暫時思考的機會。愛因斯坦說得好:要使我們的理論盡可能簡單棗但不是更簡單。
作為物質的運動和行為方式的基礎的場具有其自身的結構,這一點對物理學而言並不新鮮。愛因斯坦的相對論也假設了一種有結構的場:時空連續統。這種場與物質的真實世界相互作用,但是至少在原來的解釋上,它不具有自身的實在性棗它是純粹的幾何學的。最近許多物理學家已經對這一假設開始提出質疑。意大利的利卡塔和德國的雷誇特,還有其他人,提出了相對宇宙的理論,在這種宇宙中時空就不是抽象的幾何,而是根植於量子真空的物理學上的一種實在的場。匈牙利物理學家L·賈諾希(L.J醤ossy)在幾十年前就做了這樣的開創性研究,他把著名的相對論效應(物體的速度接近光速時時鍾變慢,物體的質量增長)歸因於真實世界和量子真空的相互作用。當物體加速到接近光速時,物體的物質粒子與真空的力椓W(force梡articles)相互摩擦,而這一摩擦就減慢了它們的過程和增加了它們的質量。根據這一不同觀點,真空不是一種抽象的幾何結構(就像愛因斯坦的時空那樣),它是一種真實的物理場,並與已知宇宙的物質粒子進行相互作用。
L·伽達格(L醩zl驡azdag)堅持認為真空場的能量是可以觀察的,實際上也是可以測量的,盡管不是在所有情況下都能這樣。真空的能量場(為簡單起見,我們在此之後把它描述為真空的能量)的行為方式就像一種超流體。大家知道,超流體具有奇怪的特性,例如對極低溫下的氦而言,所有阻力和摩擦都消失了,它通過狹縫和毛細管時因此就不損失任何能量。同樣,物體通過該液體運動時也遇不到任何阻力(因為電子通過它運動也沒有阻力,所以超流體同時也是超導體)。這樣從某種意義上說,對通過其運動的物體或電子而言,超導超流體就不在“那兒”棗即它們得不到其存在的任何信息,如果電子具有測量儀器,那它們想記錄或追蹤它的企圖就會完全失敗。
現在我們假設,量子真空相對於通過其運動的粒子而言是一種超流體,粒子和由它們構成的粒子不可能記錄其存在,因為對它們來說真空是不存在。由於我們的身體和大腦由真實世界正能量粒子所構成,而這些粒子的集合體通過真空運動就好像通過超流體一樣,因而我們的感覺器官,以及最敏感的儀器都不能記錄我們的通過。所以我們也許會得到原諒:認為在我們和我們的世界周圍不存在像能量海這樣的東西。
但是真空不像無摩擦的超流體那樣表現得恒定和連續,正如前蘇聯物理學家P·卡皮查(PriotrKapitza)指出的,在這樣的介質中,隻有那些處於恒常準均勻運動中的物體才沒有摩擦地運動。如果一個物體猛烈地加速,就會在介質中產生渦旋,這些渦旋產生阻力,因而就影響表麵。例如,在超流體氦的渦旋中,猛烈加速的木塊或紙片就帶向前,很像在經典流體中。
如果類似的效應在量子真空中出現,那麼不處於恒定和準均勻運動的真實世界粒子就將被通過其運動的能量場所影響,這就會產生著名的相對論效應。它還將產生真實世界粒子的更通常的特性:慣性,引力和電磁力。
按照伽達格對愛因斯坦相對論的解釋,那些著名的公式描述了超流體真空中玻色子的流動。這一玻色子流是決定時空幾何結構,因而也是決定真實世界質子和電子軌跡的因素。當光和物質粒子均勻地運動時,時空是歐幾裏德的。但當它們加速或減速時,真空就與它們的運動相互作用,因此時空就出現彎曲。
很清楚,量子真空是宇宙的一個非常有意義的要素,即使保守的猜測也將承認,它大大超過了歸結於經典理論中真空的意義。經典理論已經接受了這樣的觀點:基本粒子的行為方式受真空的影響,但是它沒有追蹤物質椖芰康暮旯氹瀾纈肓孔誘嬋罩淶南嗷プ饔謾H歡誑蒲г齔け噅瞪係牡苯裱芯咳銜嬋沼牒旯鬯繳銜鍰宓目曬鄄斕氖瀾韁淶南嗷プ饔枚雜諼頤搶斫饈翟詰謀局適腔鏡暮陀杏玫摹俄羅斯物理學家和生物物理學家小組的工作在這裏有特殊的意義,A·阿基莫夫(A.Akimov)、G·I·西普夫(G.I.Shipov)、V·N·賓赫(V.N.Binghi)及其合作者們提出了一個“物理學真空”的精致的理論。在他們的理論中,真空是延伸在整個宇宙中的一種真實的物理物質,它記錄和傳輸了粒子和其他物體的蹤跡。如果它被廣泛的實驗所證實(這已經開始),那麼這一理論將使往後許多年的物理學發生革命性變化。
盡管在概念上和數學解釋上很抽象,但俄羅斯人的“物理真空的扭力場理論”的內容是簡單的、基本的。該理論聲稱,從粒子到星係的所有物體都在創生真空中的渦旋。由粒子和其他物質物體創生的這種渦旋是信息攜帶者,它把物理事件準瞬時地聯結起來。
當然,信號是否真的傳輸得比光快還需要實驗的證實。科學家已經建造了一個“扭力場發生器”,它以60吉赫茲運行,預計在1999年把它送入太空,它安裝在火星探測器上。該發生器將從火星上發送扭力波到地球,如果它與光信號在相同的時候發射,那麼預言扭力波將要比光早到地球整整8分鍾。
扭力波不僅是超亮的,而且也是持久的。由旋轉扭力相互作用而產生的亞穩“扭力幻影”能夠甚至在不存在產生它們的物體的情況下存在。這些幻影的存在已經由在俄羅斯科學院生物化學物理研究所工作的V·波波寧(V.Poponin)同他的小組用實驗證實了。在美國的哈特曼斯研究所波波寧反複進行了實驗,他把一個DNA分子樣品放到一個溫度控製好的室中並把它置於激光束下,發現該室周圍的電磁場顯示出一種特殊的結構,多少不等地與預期的相符。但是他也發現了,當DNA本身已經從受激光輻射的室移走之後好久,這一結構仍存在:在該場中DNA的痕跡當DNA不在那兒時繼續存在。波波寧和他的合作者得出結論說,實驗顯示,一種新的場結構已經被物理學真空所驅使,這種場是非常敏感的,它能被接近於零點的能量所激勵。他們宣稱,幻影效應是迄今為止被忽視的真空亞結構的顯現。
我們在這一章裏所描述的理論確實是革命性的:它們提出要對相對論和量子論中的基本信條加以重新考慮。這些理論的世界觀意義也具有同等重要的革命性。在正在出現的圖景中,宇宙的真正基礎在其作用過程中扮演了一個具有活力的角色。生命,甚至心靈是經典意義上稱為“物質”的波包係統與作為基礎的和相互關聯的物理意義上的真實真空場之間的恒常相互作用的一種顯現。