真空，顾名思义，就是“真的空的”
然而
什么才算是“真的空的”，则与人们对事物的认知有关。
一个盒子，倒光里面的东西，盒子就是“空的”。但我们知道，盒子其实并不空，里面还有空气。把空气抽掉，盒子里就真正空无一物了，于是我们说，盒子中的是“真空”。然而事情并没那么简单。首先，从技术上讲，空气不可能抽干净。不过纸上谈兵自有纸上谈兵的好处，我们不妨假设空气都被抽干净了。真正的麻烦在于我们对事物的认知在不断发展，除了空气分子，盒子中还可能存在各种各样的粒子，这些粒子逐一为我们所认识。比如说，我们后来知道，光也是由粒子组成的。盒子中必然会充满光子，即使我们把盒子做成完全不透光，盒子中照样会有黑体辐射产生的光子。又比如说，我们再后来知道，宇宙中充满了中微子，中微子穿透力极强，我们无法阻止它进入盒子。
总之
对“空”的定义依赖于对“有”的认知，“真空”是一个一直发展的概念，因而在不同语境下可以有不同的具体含义。平时我们说：“热水瓶内胆抽成真空”，“外太空是真空”，在相应的语境下这些说法都并不算错，尽管这些情况实际上并不是“真的空的”。而要制造出一个完全没有粒子的“真正的”真空，则是不可能做到的。
让我们再次发挥纸上谈兵的好处，假设一个盒子中，包括光子、中微子之内的什么粒子统统都没有，这样是不是就能得到一个理论上的“真的空的”盒子呢？
遗憾的是，根据现代物理学对粒子的认识，这种理论上的真空也是不可能的。“真空不空”的话可能很多人都听到过。为了说清楚其中的道理，请允许我做一个比喻，边比喻边解说。
设想一个海面，有时候清风徐来，波澜不兴，在远处的人们只看到一个平静的海面，海面上空无一物。有时候则波涛起伏，远处的人们看到原本平静的海面上有高出来的东西在运动着。
于是人们把高出来的东西叫做“粒子”，把平静的海面（没有粒子）叫做真空。
后来，人们逐渐走近海面，发现原来即使是称作“真空”的海面也不是平静的——事实上，不可能完全地、真正地平静。所以，对真空的定义必须改改了。人们把海面“最平静”的状态定义为真空。现在的真空不再是一平如镜，而是会有水面的起起伏伏，甚至偶尔会激起一些浪花，浪花拍击之后迅速消于无形。这已经是海面能够达到的最平静的状态了。（现代物理学把真空定义为场的基态，基态下尽管没有粒子长期生存，但是会有真空涨落，即会出现粒子和反粒子对，并在短时间内湮灭。）
更进一步地，走近海面之后，人们认识到了大海的存在，这才真正认清了真空与粒子的关系。原本人们把平静的海面视作为真空，是“没有”；波涛视作为粒子，是“多出来的东西”。走近海面才发现，原来真空也好，粒子也好，大海是同一片大海。平静时是真空，起波浪时有粒子，这无非是大海的两种状态而已。把真空当作“没有”并不是正确的观点。（粒子和真空是场的不同状态，而不是“有”和“没有”的关系。场在基态时，观测到的平均粒子数为零，在激发态时，观测到不为零的粒子数。顺便说一下，我这里用到了“观测”这个词，因为粒子数是否为零是和观测有关的。比如说，一个做惯性运动的人测量到自己周围的空间是真空，那么，在他身边，一个做加速运动的人对同一片空间做测量，将会发现这个空间并非真空，而是充满了粒子。这一效应尽管听起来奇怪，但只要把“真空”和“有粒子”看作是场的不同状态，那也就不难理解——观测到的状态会和观测者有关，正如同一个物体的运动在不同人看来会有不同的速度一个道理。）
可能有人要问了
你说了那么多，那真空到底是不是物质呢？
对于这个问题，我首先要说，“物质”并不是物理学中一个明确定义的概念，而且“物质”的涵义也是一直在发展的，和人们对这个世界的认识有关。这词在平时讲话中会经常出现，说话写文章用到这个词并不成问题，但太过钻牛角尖一定要问“xx是不是物质”意思就不大了。与其说我们按照物质的定义，给各种对象做“是不是物质”的分类，倒不如说是随着我们对各种对象认识的深入，在不断修改物质的定义。
可能有人会坚持问：你这样答非所问，完全是在绕圈子。为什么就不能正面地、明确地回答一下真空到底是不是物质呢？
要正面回答也行。还是回到刚才的比喻。人们一开始只看到波浪，并没有了解到大海本身。人们视波浪为物质。后来人们走进一看，发现原来波浪其实是波涛汹涌的大海。那波涛汹涌大海算不算物质呢？那平静的大海算不算物质呢？
既然我们已经把波浪定义成了物质的一种，大海当然也是物质了，无论平静与否。
所以
从现代物理学的观点看，真空也可视为物质。
文 |dy1983
