在我們的宇宙中，時空的織體在不停地振動，這種振動來自被稱為真空能量的量子場。無論我們望向何方，這種能量無處不在。那麽，我們能否利用這無處不在的能源呢？
我們甚至能夠計算出這種真空能量的強度。當我們運用量子力學的規則，來確定這些場在孤立狀態下的振動強度時，結果卻是……無限。沒錯，每一點時空都充滿了無限的能源。這是因為量子場可以有無限多的振動模式，從小振動到大振動，它們同時在每一個量子場中發生。
但等等，如果這些場已經有了無限的能量，它們怎麽還能有多余的能量來產生粒子呢？要解答這個問題，我們可以借助荷蘭物理學家亨戴歷·卡西米爾設計的精妙實驗。
想象一下，如果你將兩塊金屬板非常緊密地放在一起，那這些板之間的量子場就會以一種特定的方式振動。它們的振動波長必須完美適應板間的空間，就像吉他弦的振動波長必須適應弦的長度一樣。在量子情況下，雖然板間仍有無限多的振動模式，但相比板外，板內的振動模式要少得多。
透過一些巧妙的數學計算，我們可以將這兩種無限大的能量進行相減，得出一個有限的數值。這意味著在兩塊板外的量子振動確實比板內的多。這就引出了卡西米爾效應的結論：板外的量子場會將兩塊板推向一起。我們可以測量這種效應，驗證量子場的存在。
所有這些理論和實驗結果匯聚成一個驚人的結論：世界上所有的物理現象，每一次相互作用、每一個過程和行動，都發生在一個充滿無限真空能量的舞台上。盡管這個畫面聽起來很奇怪，但它是數十年對量子理論研究的結果。
目前，我們沒有辦法利用這種能量做任何有用的事情，因為它代表了宇宙的最低能量狀態。要完成工作，我們需要有能量差，需要從一個地方提取能量，轉化它，並放到另一個地方。我們無法從真空能量中提取能量，因為真空能量已經處於最低狀態，就像電梯無法下降到地下室以下一樣。
當涉及到卡西米爾效應時，我們必須首先向系統投入能量，將板組合在一起。當板開始移動時，我們只是回收了我們投入的能量，並沒有實作能量的凈增加。
在科幻小說中，有許多想法提議利用真空能量來驅動星際飛船或其他高級推進系統。雖然這些想法與現有的物理學理論相悖，但我們不得不承認，我們對物理學的理解，特別是對真空能量的理解，還遠遠不夠。我們對真空能量的理解出錯的最大線索不是在亞原子尺度上，而是在宇宙尺度上。
在20世紀90年代末，天文學家發現宇宙的膨脹正在加速。宇宙加速膨脹的最簡單解釋就是真空能量。但因為我們能夠測量膨脹速率，我們可以用它來估計真空能量的總量，結果發現每立方米空間大約有6 x 10^-10焦耳。
這個數值……並不是無限大。所以我們面臨一個問題。一方面，我們的亞原子計算、預測和測量結果告訴我們，真空能量是無限的。另一方面，我們的宇宙測量結果卻告訴我們，真空能量實際上是非常非常小的。
這是怎麽回事？我們目前還不清楚。這是現代物理學中最大的未解之謎之一。如果我們想要找到利用真空能量的方法，那麽我們首先需要理解它到底是什麽。我們在探索過程中發現的任何新物理現象，都可能為我們開啟新的大門。
