你敢相信嗎，物質竟然可以“無中生有”！
量子力學是描述微觀粒子運動和互相作用的科學理論。根據量子力學的研究，物質确實能“無中生有”。那在空無一物的空間中，物質是從哪兒來的呢？
過去科學家曾經一度認為虛空就是指沒有任何物質存在的空間。然而從量子漲落的角度來看，虛空在客觀世界中其實并不存在，看似空無一物的空間内雖然沒有任何實際物質存在，但其實充滿着能量，其中存在着持續不斷的能量漲落。
虛空中這種此起彼伏、持續不斷且短暫的能量變化過程就是量子漲落。量子漲落是因量子世界中固有随機性的存在，導緻空間中的任意位置都有可能出現能量的短暫變化。量子漲落會持續地激發出虛粒子，這些虛粒子總是成對出現，然後在非常短的時間内發生湮滅。
即使沒有物質存在的真空仍有能量漲落，這種能量會以虛粒子形态出現，這些不斷以微小的規模形成與消失的虛粒子也有波動性，也就是說真空中充滿着各種波長的粒子。
那當真空中兩片非常薄的中性不帶電的平行金屬闆之間的距離足夠近時，兩片金屬闆間波長較長的虛粒子就會被排擠出去，導緻兩片金屬闆間的量子漲落弱于外側，此時兩片金屬闆間就會表現出吸引力。這種效應被稱為卡西米爾效應，這種吸引力被稱為卡西米爾力。該效應由荷蘭實體學家卡西米爾于1948年提出，用以驗證量子漲落的存在。
隻有當兩個中性金屬闆間的距離非常小時，卡西米爾效應才可以被檢測到。由于實驗要求的精度非常高，直到1996年科學家才對卡西米爾力進行了首次測量，實際測量結果和理論計算結果十分吻合。實驗資料表明，在10納米間隙上，卡西米爾效應能産生大約1個标準大氣壓的壓力。在亞微米尺度上，卡西米爾力是中性導體之間的主要作用力。
虛粒子雖然存在時間很短，但看起來似乎是有物質憑空無中生有。那真是這樣嗎？
其實嚴格一點來講，所謂的無中生有其實并不是真的有物質憑空産生，而是看不見、摸不着的能量轉變為了物質。空無一物的真空中雖然并不存在實物，但根據量子場論的觀點，真空中充滿了零點能，以及看起來虛無缥缈的場态物質，比如電磁場。
真空零點能指的是真空中蘊藏着的巨大學底能量，是一種即使在在絕對零度條件下或沒有任何物質存在的狀态下，也仍然存在的一種能量。它的存在是由海森堡不确定性原理推導出的。
既然虛粒子對在真空中會不斷出現和消失，那虛粒子有沒有可能變成實粒子？
還真有這個可能！量子漲落現象在宇宙中無處不在。如果量子漲落現象發生在黑洞事件視界邊界處，當虛粒子對中的其中一個粒子不小心被黑洞捕獲吞噬後，另一個粒子就會轉化為實粒子。
1974年英國理論實體學家霍金還據此提出了霍金輻射，認為黑洞會因為量子漲落現象的影響而向外界發出輻射。在量子漲落的作用下，虛粒子在黑洞的引力場中可以獲得能量并轉化為實粒子，形成黑洞的熱輻射。這種輻射并不直接來自于黑洞本身。
雖然目前尚未實際觀察到霍金輻射的存在，但它是一個令人信服的理論。霍金認為，這種輻射會導緻黑洞的品質逐漸降低，如果時間足夠長黑洞會蒸發直至消失，并且品質越小的黑洞蒸發得越快。