作者：皮埃爾•比奈托利（Pierre Binétruy）
翻譯：葉欣欣
無窮烏有。
——帕斯卡， 《沉思錄》， 1670年
道生一， 一生二， 二生三， 三生萬物。
萬物負陰而抱陽， 沖氣以為和。
——老子， 《道德經》
在日常用語中， “真空”就是去除一切後剩下的東西。 如果不把它當成一個時空框架， 重新引 入一些粒子、原子、分子的話,真空貌似價值不大......在量子力學領域， 我們可以生成真空嗎？從嚴格意義上講是不可以的， 因為總會有一些虛粒子出現或消失， 無法從這些微觀波動中區分出真空。 所以， 人們傾向於用基本狀態——最小能量狀態來代替真空概念。 傳統真空中的零能量，
為了讓大家更好地理解這個概念， 我舉一個聲音的例子：在攝影棚裡， 攝影師在某一佈景裡拍攝了不同場景後， 錄音師要求整個拍攝團隊保持沉默， 然後記錄靜音；事後， 錄音師利用這些靜音完成銜接。 影片中的佈景裝飾、房間面積、出場演員、當日的天氣都是有特點的。
...............
量子真空的概念理解起來有點困難， 因為它涉及了無窮小——在無窮小中， 各種量子力學定律是有效的；也涉及了無窮大， 即整個宇宙。 物理學家有哪些構想？如何描述量子真空？藝術家有時會找到一些捷徑， 讓人們更好地理解這些晦澀難懂的概念。 藝術既是描述， 也是詮釋。
對於西方讀者來說， “真空”一詞給概念理解造成了困難：既然真空是清除一切之後剩餘的東西， 物理學家又如何在其中看到了結構、對稱、漲落、能量……甚至還能讓一個真空向另一個真空演變？正因如此， 量子物理學家更傾向於使用“基本狀態”的概念：在一個最小的能量狀態之上建立起一整套狀態，
既然如此， 那為什麼還要保留“量子真空”這個術語呢？“空”的概念在東方文化裡有著豐富的含義。 尤其在中國文化中， “空”（也稱“虛”）的概念更完善， 而且非常接近物理學家對真空的理解。 程抱一在《虛與實， 中國繪畫語言研究》（Vide et plein, le langage pictural chinois）一書中曾說過：“在中國人的概念中， ‘虛’並不像西方人設想的那樣，
當物理學家談及量子真空的時候， 浮現在他們腦海裡的另一個形象是量子漲落的彙集。 一些粒子與反粒子組從真空中產生， 然後進行複合， 重新變為真空。 這會產生相當於2倍mc2能量的破壞力（粒子與反粒子有相同的品質m）。 但是， 量子力學允許在一段時間內出現這種破壞力， 而且粒子品質越大， 破壞時間越短。 這些粒子與反粒子對被稱為“虛粒子對”， 因為它們不能被探測到， 否則， 這個能量的破壞力會十分明顯。 這意味著， 量子真空中可能潛在飽含所有粒子， 也就是說，飽含宇宙中所有的潛在能量。正是這個潛能，把能量賦予了真空。
如何描述量子真空呢？我腦海中浮現的第一個圖景是日本禪意庭院：園丁用釘耙鋪設出白色砂礫圖案，形成有節奏的花園背景；在此背景上，再加上幾組山石或小灌木的裝飾。量子真空跟這個白砂背景一樣，沒有特別的限定，但這是宇宙構建的基礎——宇宙如同庭院一樣，雖然被牆圍出了邊界，但樹上的花或葉叢越過了牆，讓庭院與外界依然保持著持久的對話。
這些古老而精緻的庭院，如京都的龍安寺庭院（圖VI.2），都加入了時間的維度。在某種意義上，比花園高出幾個臺階的木質平臺A就代表了時間：來此觀賞花園的一代代遊客留下了他們的思考、夢想和經歷。庭院飽含著所有這些虛幻的故事、所有潛在的可能。在幾個世紀內，庭院已經遠遠超出了鋪設精美的砂礫與山石。如同量子真空一般……
我腦海中的第二個圖景在西班牙巴斯克地區的安多艾恩市，一座採石場裡的一場音樂會。作曲家卡格爾·艾達創作的電聲音樂作品名為“真空波動”。音樂充滿了空曠的採石場，再現了虛幻的山峰——隨著不斷開採，山峰隨著一塊接一塊被搬走的石頭而消失。每塊離去的石頭被聲音的波動所重現。
第三個圖景在我們的實驗室裡：阿提拉·徹爾格的作品“化圓為方”（Squaring the Circle）藏在黑色螢幕裡（圖VI.3）；四葉草狀的鏡子反射出光芒，投射出圓形碟片的方形陰影。圓圈是宇宙本身，而這個作品反映出，圓圈本身有著變成方形的潛在可能——圓圈如同虛擬的方形。在這個作品中，量子真空是什麼？在我看來，是光。因為在這裡，光是展示變化潛能的介質。
如何描述量子真空呢？瑪麗－歐迪爾·蒙西古爾曾在“起源實驗室”（Labos Origins）提出這個問題。“起源實驗室”是科學家與藝術家的交流平臺，大家在此共同討論“起源”問題。我們曾舉辦過一場主題為“量子真空”的表演。“空”同樣具有起源的意義。在中國的哲學思想中，“空”甚至是起源的至高狀態。我不得不承認，在展示表演中，無論是描述量子真空特徵，還是從預設圖景中呈現真空樣貌，我們這些物理學家都顯得十分笨拙。然而，藝術家的表演更加清晰：舞臺上出現了一個完全不對稱的金屬結構——我們物理學家有講過真空結構嗎？雜技演員在這個真空結構上舒展身體，通過身體的運動展現引力的束縛——我們物理學家有強調過真空對引力的關鍵作用嗎？我覺得沒有吧……
藝術反而更善於展現出激動人心的科學縮影。我們這些科學家難以看到的某種聯繫，在情感的直覺和身體的感悟中自然地呈現出來。真空作為一種能量形式，確實與引力有著聯繫。幾年前，我寫過一篇文章，名為《不能承受的真空之輕》（L’insoutenable légèreté du vide）。最令人驚訝的事實是，真空比它表現出來的還要輕。這就是讓物理學家憂心不已的真空能量問題。理解引力，理解引力融合量子世界定律的方式，能讓我們找到答案嗎？藝術家們也許也應該來關心一下這個問題？
本文節選編輯自《追蹤引力波：尋找時空的漣漪》（人民郵電出版社，2017.3），經出版社授權刊登。
本書以淺顯易懂的物理學和天文學知識為起點，詳細講述了引力的奧秘，闡釋了引力波及其發現對物理學和天文學發展的深刻意義，介紹了在全球範圍內，人們為探索引力波而創造的最新尖端技術。
這本書是通往“引力宇宙”的大門。閱讀這本書，你不需要掌握高深的科學知識，書裡也沒有愛因斯坦廣義相對論的數學公式。不過，我會在書中介紹一些已獲得廣泛認可的觀點與概念，它們既是當下最新的研究課題，也是科學界爭論的熱門話題。理解書中所有內容還是需要你付出一點努力。但無論如何，所有必須的基本知識工具，本書大致上都清晰地介紹了。
也就是說，飽含宇宙中所有的潛在能量。正是這個潛能，把能量賦予了真空。如何描述量子真空呢？我腦海中浮現的第一個圖景是日本禪意庭院：園丁用釘耙鋪設出白色砂礫圖案，形成有節奏的花園背景；在此背景上，再加上幾組山石或小灌木的裝飾。量子真空跟這個白砂背景一樣，沒有特別的限定，但這是宇宙構建的基礎——宇宙如同庭院一樣，雖然被牆圍出了邊界，但樹上的花或葉叢越過了牆，讓庭院與外界依然保持著持久的對話。
這些古老而精緻的庭院，如京都的龍安寺庭院（圖VI.2），都加入了時間的維度。在某種意義上，比花園高出幾個臺階的木質平臺A就代表了時間：來此觀賞花園的一代代遊客留下了他們的思考、夢想和經歷。庭院飽含著所有這些虛幻的故事、所有潛在的可能。在幾個世紀內，庭院已經遠遠超出了鋪設精美的砂礫與山石。如同量子真空一般……
我腦海中的第二個圖景在西班牙巴斯克地區的安多艾恩市，一座採石場裡的一場音樂會。作曲家卡格爾·艾達創作的電聲音樂作品名為“真空波動”。音樂充滿了空曠的採石場，再現了虛幻的山峰——隨著不斷開採，山峰隨著一塊接一塊被搬走的石頭而消失。每塊離去的石頭被聲音的波動所重現。
第三個圖景在我們的實驗室裡：阿提拉·徹爾格的作品“化圓為方”（Squaring the Circle）藏在黑色螢幕裡（圖VI.3）；四葉草狀的鏡子反射出光芒，投射出圓形碟片的方形陰影。圓圈是宇宙本身，而這個作品反映出，圓圈本身有著變成方形的潛在可能——圓圈如同虛擬的方形。在這個作品中，量子真空是什麼？在我看來，是光。因為在這裡，光是展示變化潛能的介質。
如何描述量子真空呢？瑪麗－歐迪爾·蒙西古爾曾在“起源實驗室”（Labos Origins）提出這個問題。“起源實驗室”是科學家與藝術家的交流平臺，大家在此共同討論“起源”問題。我們曾舉辦過一場主題為“量子真空”的表演。“空”同樣具有起源的意義。在中國的哲學思想中，“空”甚至是起源的至高狀態。我不得不承認，在展示表演中，無論是描述量子真空特徵，還是從預設圖景中呈現真空樣貌，我們這些物理學家都顯得十分笨拙。然而，藝術家的表演更加清晰：舞臺上出現了一個完全不對稱的金屬結構——我們物理學家有講過真空結構嗎？雜技演員在這個真空結構上舒展身體，通過身體的運動展現引力的束縛——我們物理學家有強調過真空對引力的關鍵作用嗎？我覺得沒有吧……
藝術反而更善於展現出激動人心的科學縮影。我們這些科學家難以看到的某種聯繫，在情感的直覺和身體的感悟中自然地呈現出來。真空作為一種能量形式，確實與引力有著聯繫。幾年前，我寫過一篇文章，名為《不能承受的真空之輕》（L’insoutenable légèreté du vide）。最令人驚訝的事實是，真空比它表現出來的還要輕。這就是讓物理學家憂心不已的真空能量問題。理解引力，理解引力融合量子世界定律的方式，能讓我們找到答案嗎？藝術家們也許也應該來關心一下這個問題？
本文節選編輯自《追蹤引力波：尋找時空的漣漪》（人民郵電出版社，2017.3），經出版社授權刊登。
本書以淺顯易懂的物理學和天文學知識為起點，詳細講述了引力的奧秘，闡釋了引力波及其發現對物理學和天文學發展的深刻意義，介紹了在全球範圍內，人們為探索引力波而創造的最新尖端技術。
這本書是通往“引力宇宙”的大門。閱讀這本書，你不需要掌握高深的科學知識，書裡也沒有愛因斯坦廣義相對論的數學公式。不過，我會在書中介紹一些已獲得廣泛認可的觀點與概念，它們既是當下最新的研究課題，也是科學界爭論的熱門話題。理解書中所有內容還是需要你付出一點努力。但無論如何，所有必須的基本知識工具，本書大致上都清晰地介紹了。