古語有雲，萬物生于有，而有生于無。那麼物質真的能夠憑空産生嗎？
在大多數人的認知中，真空中空無一物，空間中沒有任何粒子，完全是虛空。實際上，真空并不空，并不存在絕對真空。
量子場論認為，真空中其實蘊含着巨大的本底能量。根據美國實體學家惠勒的估計，真空的本底能量密度可能高達10∧13 J/cm3。這股能量也被稱作真空零點能，即使在絕對零度條件下也存在。
真空中的這股能量會以粒子的形态表現出來。科學家認為，真空中會憑空出現大量的虛粒子對，它們一正一反，然後又在極短的時間内湮滅消失，。它們時隐時現，幾乎在任何時空角落都存在這種現象，這種現象被稱為真空量子漲落。
真空中存在量子漲落，這一結論可以從德國實體學家海森堡于1927年提出的不确定性原理推導出來。而不确定性原理是量子力學中的核心觀點之一，即我們不可能同時知道一個粒子的位置和速度。
1948年，荷蘭理論實體學家卡西米爾就對此作出了預言，認為如果真空中确實存在能量漲落，那麼就必然存在一種現在被叫作卡西米爾效應的現象。隻是當時還沒有條件完成這樣高精度的實驗。
時間到了1996年，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家首次利用實驗驗證了這一想法。
科學家在真空中平行放置了兩塊電中性金屬闆，并讓這兩塊闆子靠得非常近。由于金屬闆的存在，量子漲落受到幹擾，那麼在這兩塊平行金屬闆之間的虛粒子對的數目就要比闆子外面少，此時兩塊金屬闆的内外就形成了能量差，這兩塊闆子就會在真空中受到一種使它們彼此互相靠近的力——卡西米爾力。
1996年的那次實驗成功測得了這種力。實驗資料表明，在10納米間隙上（大概是一個氫原子尺度的100倍），卡西米爾效應大約能産生1個标準大氣壓的壓力。
由此可見，真空中無處不在的量子漲落是真實存在的。
量子漲落過程中存在虛粒子對，在某些條件下，虛粒子可以轉化為實粒子。
例如，對于發生在黑洞事件視界邊界處的量子漲落，若一對虛粒子中的其中一個粒子掉進了黑洞，另一個粒子由于失去了與之發生湮滅的對象，那麼此時它就會轉化為實粒子。在我們看來，黑洞似乎向外輻射出了粒子，這就是霍金輻射。
真空中能夠此起彼伏的生成虛粒子，并且在一定條件下還能夠實物化，這樣看起來确實是無中生有，宇宙中的物質确實能夠憑空産生。
隻是，在我們看來空無一物的真空并不空，充滿了能量漲落，就是一片能量海。也就是說，看似物質憑空産生，實際上是因為真空中本來就存在一股本底能量。
對于這無處不在的真空能量，未來如果能夠加以利用，它将是星際航行過程中真正取之不盡、用之不竭的能源，比核能、反物質能還好。
宇宙中的物質不管是以粒子形态存在，還是以場态存在，總是存在品質或者能量，且品質和能量守恒，既不可能憑空消失，也不可能憑空産生。而愛因斯坦用簡潔的質能方程告訴我們，品質和能量其實是一回事，并不是很多人了解的品質和能量可以互相轉化。物體的品質就是它所含能量的量度；物體蘊含的能量增加了，它的品質也會增加。
很多人認為，在正反物質湮滅過程中，物體的品質百分百轉化成了能量。這裡所謂的品質化能量，實際上是實物粒子轉化成了光輻射，物質換了一種存在形式。而且，現在科學家也已經在實驗室中實作了光到實物粒子的形式轉變，隻需将兩束高能雷射互相作用後就能生成正反電子對，
光本質上是電磁波，由于波粒二象性的存在，既可以将它看作粒子，也可以看作光波。光子由于沒有靜品質，是以可以認為它是一種純能量形态的物質。
總之，物質不滅，根本不可能無中生有，有能量存在就意味着有物質存在，不是什麼能量變物質，隻是存在的形式不同罷了。真空不空意味着，看似空空蕩蕩的宇宙，實際上充滿了各種形态的物質，比如，暗物質和暗能量。雖然我們看不見、摸不着，但那也隻是有别于普通物質形态的其它存在形式。
微信公衆号：科學探索菌