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，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，出現這種現象的概率便是上述奇怪效應中的一種。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即沒，但是又確實在原子系統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別，前者稱為“虛”粒子，而后者則稱為“實”粒子。
真空衰變的本質是什么？
真空是不穩定的，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。高能態往往要向低能態衰變，這是量子物理學中一條完全確證的原理。例如，一個原子可以取一定范圍內的若干種激發態，但這些激發態都是不穩定的，原子會力圖向最低能態即“基”態衰變，這個基態才是穩定的。同樣，一種激發真空態也會力圖向最低能態即“真”真空態衰變。
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