科學家檢測到量子波動，並檢測到這些奇怪的信號在真空的變化

根據量子力學，真空根本不是空的。它實際上充滿了量子能量和粒子，在一瞬間閃爍，這些奇怪的信號，被稱為量子波動。

幾十年來，只有間接證據能證明這些波動。但回到2015年，研究人員聲稱直接檢測到這種理論波動。現在，這個團隊表示，他們已經進一步操縱真空，並檢測到這些奇怪的信號在真空的變化。

我們在這裡進入高級物理學的領域，但在這個實驗中真正重要的是，如果這些結果被證實，研究人員可能剛剛開啟了一種新的觀察模式，探測和測試量子領域而不干擾它。

因為量子力學的最大問題之一，是每次我們測量和觀察一個量子系統，我們就已經毀掉了它，我們就無法弄清楚量子世界中真正發生的事情。

這是量子真空進入的地方。

首先，讓我們考慮一個傳統方式所認為的真空，作為太空完全沒有物質，具有最低可能的能量。沒有粒子，沒有任何干擾的純物理環境。但是，在量子力學中最基本的原則之一的副產品--海森堡的不確定性原理，說明我們對量子粒子數量的了解有一定限度，因此，真空不是空的。它實際上有自己奇怪能量發出的雜訊，並充滿出現隨機出現或消失的粒子-反粒子。

這些更像「虛擬」粒子，而不是物理物質，所以通常你不能檢測到它們。但是，儘管它們是隱形的，像量子世界中的大多數東西一樣，它們能夠 巧妙地影響真實世界。

這些量子波動產生隨機波動的電場，可以影響電子，科學家第一次間接展示他們的存在可以回溯到20世紀40年代。然後，2015年，由德國康斯坦茨大學的Alfred Leitenstorfer長官的團隊聲稱，他們直接通過觀察他們對光波的影響來檢測這些波動。

為了做到這一點，他們發射了一個超短雷射脈衝，隻持續了幾個飛秒，這是一千兆分之一秒的一個真空，並能夠看到光的偏振的微妙變化。科學家說這些變化是由量子波動直接造成的。

這個理論仍然存在著爭議，但科學家現在已經通過「擠壓」真空將他們的實驗帶到更高的層次，他們已經能夠觀察到量子波動的奇怪變化。

這不僅僅是這些量子波動存在的進一步證據，也暗示他們已經提出了一種方法來觀察量子世界，而不會弄亂結果。

通常當你尋找量子波動對單個光粒子的影響時，你必須檢測光粒子，或放大它，以看到效果。這將刪除該光子上留下的「量子特徵」，這與團隊在2015年實驗中所做的相似。

這一次，團隊研究光在時域上，而不是通過吸收和放大光子來觀察量子波動的變化。這聽起來很奇怪，但在真空中，太空和時間的行為方式是一樣的，所以可以檢查一個，以了解另一個。團隊發現，當他們「擠壓」真空時，並重新分配了奇怪的量子波動。在某些點上，波動變得比未壓縮真空的背景「雜訊」更大，在一些部分，它們更安靜。在一定程度上，當真空在一個地方被擠壓時，量子波動的分布改變，並且它們可以加速或減慢結果。

這種效應可以在時域上測量，你可以在時空上看到下面的圖表。中間的隆起是真空中的「擠壓」：

正如你可以看到的，由於擠壓，波動中有一些閃爍。

但另有一些奇怪的事情發生，一些地方的波動似乎下降到低於背景雜訊水準，科學家稱之為「令人驚訝的現象」。

雖然到目前為止的結果令人印象深刻，但仍然有可能科學家們隻實現了所謂的弱測量--一種不干擾量子態的測量，但實際上並沒有告訴研究人員更多的關於量子系統的事情。

如果他們可以使用這種技術學習更多，他們想繼續使用它來探測「光的量子狀態」，需要進一步驗證以複製團隊的發現，並顯示他們的實驗真的有效。

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