真空如何定义？

     （物质波等概念也要‘名正言顺’（6））

实验事实告诉我们，微观物质具有波粒二象性，即既具有粒子性也具有波性。更具体地说、这就是，微观物质既可像粒子那样运动，也可像波那样运动；微观物质既可像粒子那样具有一些物理量，例如作为粒子的能量、动量等，也可像波那样具有一些物理量，例如作为波的能量、动量等。‘粒子性’和‘波性’都是物质的特性，但人们往往把这些特性与物质本身混为一谈，这样便把‘粒子性’和‘粒子’看成同义词，把‘波’当成为一个客观实体。这类观点的习惯势力很强大，以致一些物理学者也接受了这类观点，看来一时还难以改变。我认为虽然也可在某些情况下接受这类由于习惯形成的观点，但还是应当把粒子性和作为物质本身的粒子区分清楚，把波性和作为物质本身的波区分清楚，否则便可能因对物理概念模糊不清而对物理现象理解错误。例如‘真空如何定义？’就是一个问题。

我们已讲过，对场量子化后，要出现‘粒子性’，它表现为粒子的产生和湮没现象，因而常有多个‘粒子’存在。场量子的能量有如‘振子’的能量，它包括与该‘振子’相联系所出现之‘粒子’的能量及‘振子’的零点能。必须指出，粒子的产生和湮没以及‘振子’的零点能都是与场量子化后所出现的‘粒子性’相联系的！如果把‘粒子性’和‘粒子’看成同义词的话，不应当只把‘粒子的产生’这一‘粒子性’看为粒子，而把‘出现零点能’ 这又一‘粒子性’不看为粒子。

    在对场量子化之前，物质以‘场’的形式存在，场只有‘波性’（场可通过福里哀变换 分解出一系列谐波），没有‘粒子性’；只是在对场量子化后，才出现‘粒子性’。显然，在量子化之前，没 有‘场’存在，才是真空；更具体地说，没有电磁场存在，才是电磁场真空，没有引力场存在，才是引力场真空。应当强调，没有‘场’存在，就不可能对‘场’进行量子化，就不可能出现粒子的产生和湮没现象，就不可能使场出现‘粒子性’。而不出现‘粒子性’，‘振子’的零点能便不存在！

     不少物理学者常在量子场论中把真空定义为‘不存在任何粒子的空间’，他们对真空的定义与上述分析存在矛盾。他们不顾在量子化前后的真空是否应当有联系，不顾在量子化前后，真空的能量如何变化，他们认为真空的能量是无限大。而我认为，在量子化前，某物质场的真空中没有该物质场存在，因之在量子化后该物质场的真空中便不出现该物质场的‘粒子性’， 因之零点能也就不存在，真空应当没有能量。大家知道，真空的能量问题是物理学上的一个难题，这也许跟上述矛盾有关，谨提出来供大家讨论。