---《关于甚微观物理世界的对话》节选（三）
作者：张志强
《关于甚微观物理世界的对话》是根据笔者原创作品《甚微观物理学》而编写，文章以虚拟对话形式对甚《关于甚微观物理世界的对话》是根据笔者原创作品《甚微观物理学》而编写，文章以虚拟对话形式对甚微观物理学阐述的新物理学思想进行了通俗性讨论，内容通俗易懂，适合非物理学专业的读者阅读，对于物理学专业学者也具有一定参考价值。
本文节选该对话部分内容，对真空的物质性、真空质量密度、空间膨胀等问题进行了讨论，并指出希格斯理论的局限性。
Phy：继续讨论宇宙膨胀。宇宙膨胀有两种具体的物理表现形式。第一种形式是空间膨胀。第二种形式是所有天体在膨胀的空间中相互远离，即相对于宇宙中任一位置所有天体的退行运动。上面我们以宇宙膨胀常数一般解和今天解，哈勃定律修正公式完成了对第二种膨胀形式的讨论，现在讨论宇宙膨胀的第一种形式---空间膨胀。
Phi：相对于星系退行运动，空间膨胀这种形式较难理解。什么东西会导致空间膨胀？空间本身并不是物质，而是物质的一种属性，物理表征物质具有的广延性。如果空间可以发生膨胀运动，那只有一种可能，即空间膨胀一定是某种物质运动的表象，而且空间膨胀的运动速度也一定不能大于真空光速。对吧？
Phy：你守住了物质这条底线，这很好。问题是这是一种什么型态的物质？
Phi：这我哪知道，要问你啊，空间膨胀属于何种物质的运动？
Phy：我们先来做一个思想实验，会有助于这个问题的解决。你我隔空相距一米，取其中一个立方米空间体积为例。这个单位体积空间中含有什么物质？
Phi：空气呗。
Phy：如果把其中空气全部抽走，周围空气也不能流动进来，而且还可以阻挡一切形式的外来物质进入。这个单位体积空间中还剩下什么物质？
Phi：全被你清空了，哪还有什么物质。
Phy：还剩下且仅剩下一种物质---真空。真空在物理学中也叫自由空间，它不是工业真空。物理学家们通过大量物理实验已经充分证实了真空的客观性，发现了真空具有的一些物理特性和物理效应，如真空介电常数、真空磁导率、真空阻抗、真空极化、卡西米尔效应还有一些间接性物理效应，如兰姆移位、反常磁矩等。这些都是已经确定的东西。不确定的是，真空是物质？如果是，真空的物质结构是怎样的？真空的质量密度和能量密度分别等于多少？
Phi：人类对真空的认识历史我稍有了解。在 17 世纪、18 世纪、19 世纪，真空被认为是充满以太的空间，而以太概念则可追溯到古希腊时代，亚里士多德提出的一种物质假说；20世纪上半叶，真空被认为是引力场的一种特殊状态，或是一种处于负能态“电子海”；20 世纪下半叶，真空被认为是量子场的基态，量子场则被认为是一种物质形式。既然是物质，那么量子场的物质结构是怎样的？其质量密度或能量密度又等于多少呢？
Phy：西方人在 20 世纪下半叶还发展了一个被称为希格斯理论，该理论认为存在希格场和希格斯机制。希格斯场也是一种量子场，而希格斯机制则是关于希格斯场通过自发对称性破缺赋予基本粒子质量的假说。到了21 世纪初，希格斯理论在粒子标准模型中得到突破性发展，2013 年，LHC 探测到了希格斯理论预言的一种新粒子---Higgs boson，俗称上帝粒子。
Phi：既然认为真空是量子场的基态，而希格斯场是一种量子场，而量子场又是一种物质形式，现在上帝粒子也被证实了，那么，希格斯理论应该给出真空质量密度的答案，是多少？
Phy：对不起，希格斯理论不负责回答你的这个问题。或者说，希格斯理论尚不能回答你的这个问题。
Phi：天哪！我亲爱的上帝粒子（Higgs boson）啊呀，
千呼万唤始出来，犹抱琵琶半遮面。
转轴拨弦三两声，未成曲调先有情。
曲未成，先弄情。狗咬猪尿泡，空欢喜一场。
Phy：山重水复疑无路，柳暗花明又一村。甚微观物理学发展了真空理论，也为你的这个问题提供了一个物理学答案…
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