真空衰變，是指量子躍遷即處于高能級上的量子向低能級的躍遷過程，例如一個光子或一個電子不可能同時具有確定的位置和確定的動量。能量的不確定性會引出一些奇怪的效應(yīng)，諸如光子那樣的粒子可以突然從虛無中生成，不過過后它又馬上再度消失，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的概率便是上述奇怪效應(yīng)中的一種。這種粒子依靠借來的能量，因而也是依靠借來的時間得以生存。我們看不到它們是因為它們只是閃電般地一現(xiàn)即沒，但是又確實在原子系統(tǒng)的特性中留下它們曾存在過的痕跡，而這些痕跡是可以測量的。事實上，通常認(rèn)為的真空確實充滿著川流不息的一群群這類瞬時存在的粒子，它們不僅有光子，還有電子、質(zhì)子相別的所有粒子。為了把這種瞬時粒子與我們比較熟悉的永久粒子相區(qū)別，前者稱為“虛”粒子，而后者則稱為“實”粒子。

真空衰變的本質(zhì)是什么？

真空是不穩(wěn)定的，處于高能級上的量子總要向低能級躍遷，這就是真空衰變的本質(zhì)。高能態(tài)往往要向低能態(tài)衰變，這是量子物理學(xué)中一條完全確證的原理。例如，一個原子可以取一定范圍內(nèi)的若干種激發(fā)態(tài)，但這些激發(fā)態(tài)都是不穩(wěn)定的，原子會力圖向最低能態(tài)即“基”態(tài)衰變，這個基態(tài)才是穩(wěn)定的。同樣，一種激發(fā)真空態(tài)也會力圖向最低能態(tài)即“真”真空態(tài)衰變。