真空的含義是指在給定的空間內(nèi)低于一個大氣壓力的氣體狀態(tài)，是一種物理現(xiàn)象。在“虛空”中，聲音因為沒有介質(zhì)而無法傳遞，但電磁波的傳遞卻不受真空的影響。事實上，在真空技術(shù)里，真空系針對大氣而言，一特定空間內(nèi)部之部份物質(zhì)被排出，使其壓力小于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則我們通稱此空間為真空或真空狀態(tài)。真空常用帕斯卡（Pascal）或托爾（Torr）做為壓力的單位。在自然環(huán)境里，只有外太空堪稱最接近真空的空間。

1641年意大利數(shù)學(xué)家托里拆利在一根長管子內(nèi)加滿水銀，然后很緩慢的將管口倒轉(zhuǎn)在一個盛滿水銀的盆內(nèi)，管子內(nèi)水銀柱的末端是 76 厘米高。這時玻璃管最上方無水銀地帶是真空狀態(tài)。這一實驗為“托里拆利實驗”，完成實驗的玻璃管為“托里拆利管”。

愛因斯坦在用場論觀點研究引力現(xiàn)象時，已經(jīng)認(rèn)識到空無一物的真空觀念是有問題的，他曾提出真空是引力場的某種特殊狀態(tài)的想法。首先給予真空嶄新物理內(nèi)容的是P.A.M.狄拉克。狄拉克于1930年為了擺脫狄拉克方程負(fù)能解的困境，提出真空是充滿了負(fù)能態(tài)的電子海。

真空，字面意思理解就是“什么都沒有”，但隨著科學(xué)家對所謂的“真空”進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)真空并不是“什么都沒有”，甚至恰恰相反，真空看起來非?；钴S。

真空是不穩(wěn)定的，處于高能級上的量子總要向低能級躍遷，這就是真空衰變的本質(zhì)。

1980年，物理學(xué)家西德尼·科爾曼(Sidney Colemam)和弗蘭克·德盧西亞(Frank De Luccia)發(fā)表了一篇新奇的文章，它以平淡無奇的標(biāo)題“引力效應(yīng)和真空衰變”刊登在《物理評論》雜志上。他們所指的真空不僅僅是空無一物的空間，而且是量子物理的真空態(tài)。在第三章我已經(jīng)解釋過，在我們看來也許是空無一物的真空，實際上怎樣沸騰著極短暫的量子活動，幽靈般的虛粒子出現(xiàn)、傳播又再次消失，就像是一場隨便鬧著玩的游戲。前面已經(jīng)提到過這種真空狀態(tài)也許不是唯一的，可以存在多種量子狀態(tài)，每一種看上去都像是空無一物，但卻不同程度地經(jīng)歷著量子活動，與此相聯(lián)系的就有不同的能量。高能態(tài)往往要向低能態(tài)衰變，這是量子物理學(xué)中一條完全確證的原理。例如，一個原子可以取一定范圍內(nèi)的若干種激發(fā)態(tài)，但這些激發(fā)態(tài)都是不穩(wěn)定的，原子會力圖向最低能態(tài)即“基”態(tài)衰變，這個基態(tài)才是穩(wěn)定的。同樣，一種激發(fā)真空態(tài)也會力圖向最低能態(tài)即“真”真空態(tài)衰變?！覀兗俣?，宇宙的現(xiàn)有狀態(tài)對應(yīng)著真真空態(tài)。這就是說，在所有可能的能態(tài)中今天的空間是最低能量的真空態(tài)。但是，對于這一點我們有把握嗎？科爾曼和德盧西亞考慮了一種令人恐懼的可能性，即真空態(tài)實際上也許不是“真”真空而是一種有相當(dāng)長壽命的亞穩(wěn)態(tài)，這也就是另一種偽真空，它一直在以一種偽裝的安全感哄騙我們，因為它已經(jīng)延續(xù)了幾十億年。我們知道許多量子系統(tǒng)。如鈾核，它的半衰期為幾十億年。能夠想象真空態(tài)會屬于這一類型嗎？科爾曼和德盧西亞在文章中所提到的真空“衰變”涉及到一場大災(zāi)難的可能性，即真空態(tài)也許會突然終止，把宇宙扔進(jìn)一個更小更低的能態(tài)，同時給我們（以及所有別的事物）帶來悲慘的結(jié)局。

物理描述科爾曼和德盧西亞用數(shù)學(xué)方法對真空衰變進(jìn)行了模擬，以找到這種現(xiàn)象出現(xiàn)的方式。他們發(fā)現(xiàn)，衰變開始出現(xiàn)時的空間位置是隨機(jī)的，它表現(xiàn)為一個“真”真空小泡，四周被不穩(wěn)定的“偽”真空所包圍。這個小泡一旦成核，就很快的膨脹，膨脹速度迅速趨進(jìn)光速。越來越大的偽真空區(qū)域被它所吞滅，同時轉(zhuǎn)變成真真空。這兩種狀態(tài)的能量差也許會達(dá)到非常大的程度，它集中在泡壁上，并掃過整個宇宙，同時也把它在前進(jìn)道路上所遇到的一切事物統(tǒng)統(tǒng)毀滅掉。