虚无中的“能量聚宝盆”

李敏豪

打破能量守恒？

英国《每日邮报》曾报道过一则惊人的新闻：英国Ecowatts公司耗时10年研发出一个神奇的电热转换装置——“热能箱”。这是一个长30厘米、直径5厘米的管状装置。电流经过管中的由水、碳酸钾和铬合金催化剂混合而成的液体后释放出热量，这本来只是一个电能转化为热能的简单过程，但据该公司声称，这个装置产生的热能远远超过输入的电能。

“打破能量守恒定律？”这恐怕是对物理有所了解的人的第一反应。难道能量守恒定律可以被打破？多出来的能量从何而来？事实上，类似的装置近年来常常见诸报端，真假扑朔迷离，一些学者认为不可信，而另一些学者则认为，这种现象是可能的，它并不违反能量守恒定律，而是建立在真空能的物理理论上。

真空不空?

“真空”是一个古老而常新的物理学术语。从2000多年前亚里士多德的著名论断“自然界厌恶真空”开始，“真空”一词已经在物理学中经历了2000多年的岁月了。然而，它并没有因古老而陈旧，相反地，随着物理学的不断发展，真空的概念得到不断的演变，变得越来越新，也越来越复杂。

以前，人们头脑中的真空是指什么都没有的空间。倘若一个容器内什么东西都没有，甚至连电磁场都没有，那么这个容器内部便是真空。1930年，物理学家狄拉克认为真空充满了负能量的电子，还预言高能量光子能够激发真空，使其产生电子和它的反粒子——正电子。由此，物理学中也把真空称为“狄拉克海”。

现在的物理理论认为，真空是物质处于能量最低时的形态，它不以粒子的形式出现，而是一种具有能量的场。“狄拉克海”之中不但“蕴含着”电子，还有其他类型的粒子。“狄拉克海”的能量起伏不定，当某处的真空能量很大时，就会自发地产生一些粒子或电磁波，随后这里的能量瞬间变低，刚产生的粒子或电磁波又变回真空形态，消失得无影无踪。正负电子对撞机的实验表明，高能光子确实可以把真空激发成各种不同的粒子。欧洲核子中心用这种理论于2002年成功地制造出了5 万个反氢原子，用于研究反物质。

真空除了能够“生产”粒子外，还具有力的效应。1948年，物理学家卡西米尔发现两块金属板靠得很近时会自发地互相靠拢，这就是来自真空的力量，后来这种现象被称为“卡西米尔效应”。一些液体的流动现象、微小零件的变形等问题都与卡西米尔效应有关。甚至有人认为宇宙膨胀的原动力就是真空产生的。真空不再只是一个简单的概念，而是一种物质形态。

既然真空具有力量，那么它必然具有能量——真空能。对真空能的认识和开发，只是近十多年来的事情。上面所说的“热能箱”，如果真的具有那样的神奇效应，可能就是一种提取真空能的装置。

取之不尽?

提取真空能是一个激动人心的设想，传说有一种叫做“聚宝盆”的宝贝，你放什么东西进去，它就会变出一模一样的东西来，无论什么东西都可以取之不尽、用之不完。蕴含着真空能的真空就好像“能量聚宝盆”，有理论认为，只要用一定的能量激发真空，真空就会释放出一定的能量。

在20世纪60年代，科学家们设想在海水中提取氘（氢的同位素）作为核聚变的燃料，并且相信这是用之不完的能源。半个多世纪过去了，这个目标还没有实现，现在又出现了一个新的计划：开发真空能。虽然大多数物理学家认为不能从真空提取能量，但是也有很多被真空能“无中生有”的魅力所吸引的科学家，坚信未来是真空能的时代。相对于核能，真空能成本低廉，更重要的是无须考虑“燃料”问题。真空无处不在，只要有提取真空能的装置，无论何时何地都能获得能量。

尽管面临着极大的争议，但国际上研究真空能的工作已有不少，一些研究提取真空能装置的科学家，号称可以做到输入1份能量，输出20份能量。俄罗斯的一位科学家声称制造出了旋涡提取真空能机，能够达到500瓦的水平；2006年，一位匈牙利的科学家声称成功制造出了利用真空能的发电装置。这些装置的输出功率还比较低，且成本高昂。还有人认为，在本世纪可能建造出具有实用价值的真空能发电厂。

真空能，这种流行于科幻小说、电影中的未知能源，在科学界中仍是众说纷纭，真伪莫辨。但假如它真的存在，也许将成为继普罗米修斯盗来的火种之后，人类得到的第二大礼物。