能量守恆定律被打破？解密如何從真空「借用」能量！

在大劉的科幻小說《三體》中，無所不能的智子想必給你留下了深刻的印象。它是由三體人經過二維展開改造後的智能微觀粒子，用來擾亂人類在基礎物理的研究，從而封鎖地球科學。智子的神奇之處不只是它可以實現超光速通信，而且就連它的能量來源方式，都讓人難以置信，那就是借用真空能量。大劉用了這樣一段話來描述它：智子對空間的性質了如指掌，它們能夠從真空中涉取能量，在極短的時間內變成高速粒子，以接近光速的速度航行。

以我們的理解來看，這顯然是違背了能量守恆定律，智子從真空「借」得能量，卻要等到智子衰變的時候才「歸還」，到那時宇宙也差不多快要滅亡了，這不就相當於獲得了無限能量嗎？智子的這種做法，真的能夠實現嗎？

首先說明一點，真空中並不是一無所有，我們周圍的空間中，其實都蘊含著能量密度近乎無窮大的純能量，我們稱之為真空能量。

其次，在量子世界中，真空是非常活潑的，空間中不斷地生成由粒子和反粒子組成的虛粒子對，它們從真空借用能量產生，又在短時間內互相湮滅歸還能量。

因此能量守恆在量子力學中並不是絕對的，在量子力學中，能量守恆需要一個前提， 那就是測量能量的時間足夠長。假如我們在比較短的時間內測量粒子的能量,我們就會發現，得到的能量真的不守恆。而且，每次測量的結果都會有所不同。根據量子力學不確定原理（測不準關係），測量的時間越短，能量的差別就越大。

小說中的智子應該就是利用這個不確定性原理從真空借用能量的。但是，真空能量為零，被借了能量之後，真空能量還是為零, 可見智子在借能量的過程中，能量不守恆了。但智子必須很快將能量還給真空，而且借的能量越多，歸還的時間就越短，這樣說起來, 三體中所說的「歸還遙遙無期」就不成立了。

那麼，人類是否有可能向真空借到能量製造出永動機？

這個誰也不能肯定，雖然我們都明白能量守恆定律無疑是正確的，但是如果人類被這種正確的東西禁錮了思維，不打破常規，不相信它的可能性，那麼這無疑是悲哀的。

現在我們已經知道微觀粒子可以向真空借到瞬時能量，然後在極短的時間歸還而不打破能量守恆定律。那麼我們或許可以相信，隨著人類科學的進步，當掌握了不確定原理運行的機制，通過向真空借用能量製造出永動機，是能夠實現的。

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