真空是物質嗎？如果是物質，它還是真空嗎？如果不是，它是什麼？

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在哲學上，只有物質和意識。在物理學上，只有物質和能量。那麼，真空是物質嗎？

哲學上的物質和物理上的物質不是一個概念
「真空」或者說，和物質分布無關的「容器」式的時空，在牛頓時代是符合直觀的
但是，牛頓的思想中，牛頓式的機械「時空」觀是近代以來完全被顛覆的部分
按照現代場論的觀點，「真空」是所有物質場的「基態」，它仍然有零點能量等物質具有的特性，理想「真空」並不存在

真空(vacuum)是什麼？真空(vacuum)是不是空無一物(empty)? 這是很有意思的問題。

真空，顧名思義，是『什麼都沒有的空間』, 這是一種來源於日常生活的，直覺式的理解。對於真空的理解是和對於空間的理解是緊密相關的。其實關於真空的認識在不同的時代是不一樣的。在古希臘，原子論者認為所有的物質都是由原子以及虛空組成。虛空是一種空無一物的狀態。1643年，義大利物理學家托里拆利將一根一端封閉的長玻璃管灌滿汞，倒立置於水槽中，汞面下降，直到與管外相差約76厘米。玻璃管汞面之上的空間壓強很低，幾乎空無一物。

1687年，牛頓的《自然哲學的數學原理》橫空出世。書中總結出了力學的三大定律以及關於引力的萬有定律，一舉奠定了經典力學的框架。伽利略曾言：自然這本大書是由數學寫就的。而牛頓真的就這麼寫出來了，他發現自然的語言是微分方程（第二定律）。牛頓的力學是打開現代世界的大門鑰匙，給予人類極大的自信心：自然的規律是可以被人類了解和掌握的。不過，牛頓簡化了兩個重要並且深刻的問題。其中一個就是關於時間和空間的假定。空間像是一個永恆的容器，時間是絕對並永恆流逝的。因而，在牛頓的力學裡，真空其實就是一個空無一物的容器，可以脫離物質而獨立存在。另外一個問題是關於引力的，在牛頓的引力定律中，引力相互作用的傳遞是瞬時的。機靈的人，譬如馬赫，就看出了牛頓力學中基本概念中存在的問題。

19世紀末，隨著電磁學的發展，特別是麥克斯韋在前人工作的基礎上總結出了電磁場運動的耦合方程，並發現電磁波的傳播速度恰好和光速一致。這意味著，光其實是一種電磁波。為了使得電磁場方程符合牛頓力學的時空觀，需要引入一種機械的以太作為介質。然而邁克爾遜干涉等實驗表明光速是不隨參考系而變化的。這正是著名的耳朵烏雲中的一朵。好比你追著光跑，無論你跑得多快，光對於你來說永遠是一個速度，這真是奇怪至極了。1905年，年輕的愛因斯坦寫成《論動體的電動力學》，建立了慣性系中的狹義相對論，撥開了第一朵烏雲。他認為牛頓力學無法解釋光速不變的原因是它對於時間和空間的認識出了問題。他反其道而行之，假定了真空中的光速不隨參考系而發生變化，繼而發現了時間和空間以及物質運動（參考系）之間的變換方程（洛倫茲變換），建立了狹義相對論的時空觀。狹義相對論中，空間（真空）還是像一個方方正正的容器，不過這個容器和觀察者的運動是有關的。

按照狹義相對論，任何物質，能量的運動速度都不可能超過光速，否則將違背因果定律。譬如，地球繞著太陽轉，如果太陽突然消失了，那麼地球將要至少經過8分鐘才能感受到。而萬有引力定律中，引力的傳播卻是瞬時完成的。這個矛盾是如此的尖銳，以至於愛因斯坦為此花費了近十年的時間，在1915年創立廣義相對論才最終解決這個問題。解決這個問題的關鍵因素有兩點，其一就是狹義相對論，其二則是伽利略關於引力質量和慣性質量之間等價關係的認識。廣義相對論革命性的思想是：引力其實是時空彎曲的體現。地球之所以繞著太陽轉，是因為太陽的巨大質量使得它周圍的時空彎曲了，而地球在一個彎曲的時空中依照慣性運動，整體看起來運動軌跡卻是一個橢圓。物質的運動可以彎曲時空，時空的彎曲反過來又影響物質的運動，二者是不可分割的。那如果沒有物質，時空是不是就是平直的呢？不一定，例如丘成桐證明的卡拉比猜想，沒有物質的時空不一定是平直的，也可以是有拓撲結構,在此不再贅述。至此，真空不再是平直的，它可以被彎曲，時間也不再是勻速流逝的，它可以被延緩。時空不止是舞台，而且是演員。從天文觀測中，我們知道身處的宇宙空間中還充滿了所謂的暗能量，它使得宇宙在加速膨脹。

1900年，普朗克提出能量量子化，解釋了黑體輻射的能量分布函數，撥開了第二朵烏雲，推開了一扇充滿離散性、不確定性的量子世界的大門。在量子力學描述的微觀世界中充滿了神奇的現象：衰變、量子隧穿、量子糾纏（薛定諤的貓）等。量子力學中的真空是一個量子態，嚴格來說是一種特殊的基態（能量最低態）。以氫原子為例，我們知道氫原子包含一個帶正電的質子和一個帶負電的電子，通過求解薛定諤方程可以得到氫原子的能級結構。氫原子的基態能量大小約是-13.6電子伏特。從激發態到基態的躍遷過程中電子釋放出光子，保持系統能量和動量的守恆。氫原子的基態和激發態並沒有本質上的區別。類似的，從量子力學的角度來看，真空和充滿粒子的空間之間並沒有本質的區別。

根據量子力學，真空其實並不平靜。愛因斯坦的質能關係告訴我們能量和質量是等價的，海森堡不確定關係告訴我們，在很短的時間內，能量是不確定的。這兩個觀念結合在一起，就意味著在很短暫的時間內真空中可以產生（虛）正反粒子對。真空還真是『不忍細看』呢。譬如2012年，物理學家們就利用高速運動的質子在歐洲的大型強子對撞機上對撞，從真空中激發出海量的粒子中尋找出Higgs粒子的。真空並不平靜也不是空無一物。把真空比作『無』，把物質比作『有』的化，無中卻是可以生有。

前面我們從牛頓力學、相對論和量子力學的角度闡述了真空概念的變化。一個自然的問題是如果我們結合廣義相對論和量子力學，那麼真空的概念會是怎麼樣的？徹底回答這個問題，需要把引力和量子力學結合起來。儘管目前超弦理論和圈量子引力等理論在這個方面有深入的研究，但還不足以給出確切的答案。其實，大多數時候引力的量子效應並不重要，人們並不需要為此而煩擾。不過，當物理學家研究黑洞的性質的時候，引力的量子效應會表現為真空的霍金輻射。也就是說，當時空彎曲以後會發生熱輻射。

簡而言之，從現代物理學（相對論和量子力學）的角度來說，真空(vacuum)不空(is not empty)。真空像是海洋，我們的物質世界像是航行其上的船舶。真空，遠觀之，平靜溫和，細看之，又波濤洶湧。真空，遠觀之，空無一物，細看之，又冰紛多彩。

關於『真空是什麼？』，物理學已經取得了很大的進步，然而答案仍在遠處。

於交大光彪樓 17/03/30

真空是物理法則的基態。所以
1）每個法則都有自己的真空
2）真空不是唯一的。可以有多個真空簡併而成，比如QCD theta vacua.
3）之所以有真空就是「無」的觀點，因為粒子是激發模。

現代物理學的真空，就是物理學的百變寶箱，什麼結果都可以從真空中變出來。

真空也是物理學的黑箱，也什麼都可以往裡面收。一切的物理學困難，都可以藉助真空，讓真空把困難吸收進去，得到作者需要的物理學結果。藉助真空，一切的疑難和邏輯悖論，都可以被吸收掉，留下完美的物理學理論。

真空就是現代物理學的魂魄，看不到摸不著，但卻是最重要的存在。沒有真空，現代物理學就將變成一具死屍。

如果把物理學理論看作是應用程序，那麼，真空就是人類需要的操作系統。人類假設存在某種的操作系統，那麼，就會得到需要的應用程序的結果。

真空是物理現象，就像電磁感應一樣，既不是物質也不是能量，是物質或者能量的體現。真空的定義就是「一種不存在任何物質的空間狀態」，所以真空狀態下，可以認為不存在物質，但是能量依然可以存在。

實際上，個人覺得按照宇宙大爆炸理論，物質也只是能量的一種體現形式，簡單粗暴來說，就是「能量的一種凝聚態」吧。

首先引用一篇文章：

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空間是什麼？它是空洞的，亦或是充斥著某種介質，因此光子，電磁波和其他物質可以從中穿行？

這是一個科學家們正在努力嘗試解答的問題，而現在，一項最新的理論認為時空本身可能是一種「液態的超流體」。而如果最終這一點被證實，它將迫使我們重新審視物理學的標準模型。這一新奇的理論名為「超流體真空理論」(SVT)，但其實它也並非完全算是新的理論，因為至少在半個世紀之前便已經有人提出這一理論了。

不過來自義大利國際先進研究院(SISSA)的斯特芬諾·立波拉蒂(Stefano Liberati)教授以及德國慕尼黑大學的科學家盧卡·馬可尼(Luca Maccione)是第一批對這種設想中的流體的粘度性質進行研究的科學家。

這也就是說，他們試圖了解這種「流體」究竟有多麼粘稠，結果是，他們發現這一粘稠度幾乎為零。在一篇名為《普朗克尺度下耗散現象的天體物理學約束》的論文中，他們探討了有關宇宙流體論的相關問題。他們所做的嘗試是建立一個模型，將引力與量子論相結合，構建一種「量子引力」。

理解宇宙的一大難題是要了解物質是如何在其中穿行的。想像一下波是如何穿過水體的？波會在水中擴散，它利用水作為一種媒介或載體。就我們目前所知的情況，能量的傳遞需要藉助某種媒介，比如說聲波的傳播需要空氣，熱的傳播需要通過金屬等等。那麼像電磁波，光子等究竟是如何穿越宇宙的？如果那裡什麼也沒有的話？

關於空間中的媒介，更為人所熟悉的說法是以太，但證明它的存在或是否定它的存在都將是非常困難的任務。在立波拉蒂和馬可尼的研究中，他們提出所謂的以太實際上就是一種超流體。他們表示時空就像是某種「經典」物體，是一種整體。但我們應當將其視作僅僅代表了流體「可見」的一面。

請考慮，我們是如何看待水的？我們感覺到它是一種流動的液體，但實際上它是由大量H2O分子構成的整體。他們表示，時空也是類似，擁有自己的H2O分子，儘管對於除此之外的其他性質我們仍然不甚了解。

圍繞他們這項理論的核心問題便是自然界的4種基本力，即電磁力，弱相互作用力，強相互作用力以及引力。量子力學可以解釋所有這些力，除了引力。

研究人員表示，對於最終統一量子論以及引力的模型中，這種超流體理論或許是一種不錯的選擇。但要想構建一個流體的模型，你就要知道其粘度，也就是它有多粘稠，而研究人員的估算結果是接近於零。立波拉蒂表示：「如果時空是一種液體，那麼我們就必須考慮其粘度以及其他與擴散效應有關的因素，而此前這些都從未得到認真的考慮。」

立波拉蒂指出：「我們可以看到從數百萬光年之外的距離上傳遞過來的光子。而如果時空是一種流體，那麼根據我們的計算，它必須是一種超流體。這就意味著它的粘度將會極低，接近於零。」

他說：「我們同樣也對其他影響更弱的擴散效應進行了測算，我們預計未來的天體物理觀測將會證實這些預測。如果這些得到證實，那麼我們將獲得支持這一時空新理論的強大證據。在現代天體物理學技術的幫助下，時間正逐漸將量子引力從僅僅是一種猜測性的設想逐漸轉變為一種更加現實的可能性。現在是研究引力學的最好時機。」

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這篇文章沒有回答真空是什麼，但它至少提供了一個把真空統一為物質的思路。

有感某匿名用戶的答案里說「另外研究物理請不要扯哲學」說得那麼理直氣壯，補充點大哲們插手物理的背景信息。

「真空」作為一個認知概念，在能量阿量子阿被提出之前幾千年就存在了，用能量/量子來解釋的作為物理概念的「真空」是用來逼近認知中的」真空「的。

樓主所困惑的真空定義中「有」與「無」之間的矛盾，是亞里士多德反對真空存在的主要論據。亞里士多德認為如果有真空，那麼真空存在與物質和物質之間的空隙，但是只有something能夠分開物質和物質，nothing不能，因為如果nothing處於物質和物質之間，那麼兩個物質就會結合成一個物質，從而與題設矛盾。但是真空是nothing，所以真空不存在。

到後來笛卡爾也認為真空不存在，他的理由是，給你一個物質，當我們一點一點抽掉它的附屬屬性（顏色，形狀，觸感等）之後，最後剩下來的是它所佔的空間(extension), 所以空間是物質的本質，有空間則有物質，不存在沒有物質的空間。

萊布尼茲也認為真空不存在，但他的理由之一是「萬能的上帝憑什麼在造物的時候留下空隙「。。萊布尼茲和笛卡爾都認為組成世界的是連續的、可以被無限分割的流質(plenum)，而不是一粒一粒的原子和原子之間的真空空間。從這個意義上講，原子存在和真空存在是相互依賴的。而萊布尼茲對於原子的不存在又給出了獨立的理由。

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真空里有什麼真空是真的空嗎_賽先生_iscientists_科技-微信閱讀

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文小剛：光的奧秘和空間的本源 | 經典回顧
文章後半部分說，直到近幾年，物理學家開始用string-net liquid來描述真空．解釋了光、電、磁的本源．同時，該描述還可以統一光和電：光是string的運動，而電子是string的末端。

wiki: String-net liquid

所謂真空，就是「不存在任何物質的空間狀態」，但是由於量子效應，空間中不斷的產生漲落，正負粒子對產生、消失，因此沒有絕對的真空。另外研究物理請不要扯哲學，真正的哲學早就不思考宇宙的本源了，早就開始思考邏輯本身。另外物理學研究的是物質的運動規律，能量只不過是描述物質運動狀態的一個參量，別動不動就把能量、物質這些概念往神秘主義上靠。所謂「真空是物質嗎？」這個問題本身就是個偽問題，參看真空的定義。思考所謂的終極問題只會讓你繼續喪失邏輯思維，在馬克思的所謂的辯證法的道路上越走越遠。
匿了

你好,我是真空專業的。
在真空學領域,我們定義真空為低於一個大氣壓下的環境狀態。依據壓強,我們將真空分為不同的程度真空。
GB3163-1982真空技術名詞術語中將真空按以下劃分
10^5-10^2pa為低真空
10^2-10^-1pa為中真空
10^-1-10^-5pa為高真空
10^-5pa以上為超高真空
當然,還有別的劃分方法。你可以查詢真空手冊。
大部分人會認為真空環境空無一物。但是實際上,不存在空無一物的環境。即使是10^-12pa的環境,也是會存在氣體分子,更不用說電子和質子了。

這個問題很有意思，也許科學界弄懂了真空到底是什麼那麼我們的時代會發生巨變。總結一下上面的各位大神的觀點：

1，現有的關於真空的定義"真空是一個沒有任何物質的空間「只是一個假設，是為了方便物理研究假定的一種狀態。但是目前的科技無法製作出這個空間，因此從亞里士多德時代就有哲學和科學家認為這個空間是不存在的。我們不妨將它定義為一個尚未知的，方便科學研究的，理想模型狀態下的沒有任何物質的空間。

2，假設人類可以弄明白真空（偽）狀態到底包含了什麼（這和真空的定義是違背的，也許這個空間存在但是它是由一種目前尚不為人類發現的物質組成，所以人們以為它是真空）。那麼這種物質一定是能夠改變現代物理學的超級物質。

3，其實真空和一個東西很類似，人和有靈生物的靈魂。我們天天說高尚或者低賤的靈魂，每個人也都有自己的靈魂，但是靈魂究竟是什麼物質昵？沒有人知道，或許它的組成物質和真空或許有一定的聯繫。

4，總結上面的，個人認為絕對的真空是不存在的。真空是由一種未知的物質構成。用哲學觀點來說就是，這個世界沒有絕對成立的物質和理論。也沒有絕對的對或者錯。一切物質，都是相對的。絕對，只是人類為了假設而發明的一個辭彙。

5，個人認為物理學和哲學是可以互相印證的，物理學研究的是物質，哲學研究的是人的思想和思維方式。哲學裡面的辯證法其實是物理學研究的一種推論工具。就好比亞里士多德的推理可以引導物理學研究的方向。哲學和物理學都可以看成是科學的一個子類目。為了探尋科學的真諦，任何對科學有貢獻的，尊重事實的研究都不應該有偏見。

以上是個人的粗陋觀點，希望能對科學有一點點幫助，請真正的科學大神指教！謝謝！

空間是向量的集合，沒有元素在內也就不存在空間，真空也是含有物質和能量的

我覺得是純空間，真空內的所有物質和能量都轉化成了空間……

說耒話長,而且不易、先學習一下、然後再寫吧。