在猶太人的創世神話中，第一天上帝說：「要有光!」於是，在一片漆黑的虛空中出現了光。
沒想到這個創世神話最近有了科學版：科學家在真空中創造出了光。
兩種卡西米爾效應
量子力學告訴我們，在移除一切物質和場之後，真空仍然不是空的，而是充滿了此起彼伏的量子漲落：大量正反粒子對突然地產生，然後瞬間湮滅。由於這些粒子存在的時間極短，以我們目前的技術根本無法直接捕捉到，故它們叫「虛粒子」。原則上，真空可以產生任何虛粒子。但由於在量子漲落中，漲落振幅越小的，出現的概率越大，而在所有基本粒子中，光子的靜止質素為零，產生它的量子漲落振幅最小，所以虛光子最容易產生。
在通常情況下，我們是探測不到虛粒子的，但它們可以產生實實在在的影響。例如，當兩面鏡子在真空中面對面平行放置時，它們之間會產生一個微弱的吸重力。這個效應是荷蘭物理學家亨戴歷·卡西米爾在1948年預言，並被後來的實驗所證實的，所以叫「卡西米爾效應」。
卡西米爾效應能產生微弱吸重力的原因，可做如下解釋：真空中不斷地產生虛粒子，它們中尤以虛光子居多。根據波粒二象性，每一個光子同時又是具有特定波長的電磁波。由於光子只能以整數個的形式存在，不能以半個、三分之一個……的形式存在，這就決定了夾在兩塊鏡子之間縱向傳播的光子中，只允許那些波長的整數倍等於兩鏡間距的虛光子存在。但在兩鏡夾縫以外的空間，虛光子的生成則不受這個條件的限制。
如此一來，意味著兩鏡之間允許存在的虛光子要比鏡子外面少。換句話說，兩鏡之間虛光子的密度要小於鏡子外面虛光子的密度。內外密度的差異，就對兩塊鏡子產生了讓它們彼此靠近的壓力。實驗表明，當兩面鏡子相距大約10納米(差不多是一個原子直徑的100倍)時，卡西米爾效應對鏡面的壓強，大約是1個標準大氣壓。
以上描述的效應是在鏡子靜止不動的情況下發生的，所以又稱「靜態卡西米爾效應」。1970年代，物理學家又預言了另一種真空的量子效應，叫「動態卡西米爾效應」。
在發生靜態卡西米爾效應的裝置中，現在讓一塊鏡子動起來，去靠近另一塊鏡子。隨著兩鏡間距的縮小，裏面的虛光子勢必也要改變自己的波長，以適應改變了的間距。如果鏡子的運動不十分劇烈，它們還有時間來調整。但是，如果鏡子運動得很快，譬如達到了光速的幾分之一，虛光子很可能就來不及調整，從而被迫現形為實光子。真空中於是就產生了光。
你或許會問：這裏豈不違反了能量守恒?事實上，虛光子是從鏡子的快速運動中獲得額外能量，變成實光子的，所以並沒有違反能量守恒定律。
驗證動態卡西米爾效應
由於動態卡西米爾效應只有當鏡子的運動接近光速時才明顯，所以驗證起來非常困難。但是，最近瑞典查爾姆斯理工大學的克里斯托弗·韋遜和他的同事巧妙地解決了這個問題。
他們沒有讓鏡子在真空中快速地機械移動，相反，他們選擇了一種特殊材料做鏡子。鏡子本身不動，但其反射層可以透過磁場控制上下移動(普通鏡子的反射層——鍍鋁層，位於鏡子的最底層。而這種材料在磁場控制之下，反射層可以在鏡子內部不同深處迅速形成或消除)。這跟鏡子的運動是等效的。由於磁場透過電路的控制變化得非常快，所以反射層的移動速度可達到光速的四分之一。
實驗證明，動態卡西米爾效應確實存在。他們檢測到了理論預言的電磁波。不過，這是一種微波(波長在毫米和厘米量級的電磁波)，而不是波長更短的納米級的可見光。
動態卡西米爾效應雖然一時還看不出有什麽實用價值，但對於基礎研究非常有意義。當今物理學上一個很大的謎是真空的性質。很多人認為，真空的量子漲落可能與驅動宇宙加速膨脹的暗能量有關。而動態卡西米爾效應加深了我們對真空的了解。
動態卡西米爾效應還可以幫助我們理解霍金輻射。霍金輻射是英國物理學家霍金於1974年提出，但迄今未被證實的一種黑洞輻射：當真空的量子漲落發生在黑洞的視界附近時，如果產生的虛粒子對在湮滅之前，其中一個被黑洞強大的重力吸進視界以內，而另一個因找不到湮滅的夥伴，那麽它就會被迫現形，以實粒子的形式逃逸出來，這就表現為黑洞的輻射或蒸發。而在動態卡西米爾效應中，也是虛光子被迫現形，所以兩者有相似之處。
