物理学家刚刚发现了一种“无中生有”的方法

将"无中生有"理论转化为《星际迷航》中的复制机或传送器面临什么问题？这需要极其强大的电场——远超任何直接物理实验的极限。

因此，这个被恰如其分命名为施温格效应的现象至今未被观测到。

如今，英属哥伦比亚大学（UBC）的理论物理学家在一个更易操控的系统中描述了类似效应。在他们的模型中，用超流体氦薄膜替代真空环境，用超流体的背景流动替代强电场。

"氦-4超流体堪称奇迹。当厚度仅为几个原子层时，它能被轻易冷却到接近无摩擦的真空状态，"UBC凝聚态与量子引力理论家、这项9月2日发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的新研究的作者菲利普·斯坦普博士解释道。

"当这种无摩擦真空开始流动时，不会产生电子-正电子对，而是会自发形成旋涡/反旋涡对，它们以相反方向旋转。"

在论文中，斯坦普博士与UBC同事迈克尔·德罗谢尔阐述了相关理论及数学推导，并规划出开展直接实验的详细方案。

真空隧穿是量子力学和量子场论中备受关注的过程。量子理论认为真空并非空无一物，而是充满波动场，能导致虚粒子短暂出现和消失。

"我们相信氦-4薄膜能完美模拟多种宇宙现象，"斯坦普博士补充道，"比如深空真空、量子黑洞，甚至宇宙诞生初期。这些都是我们永远无法通过直接实验接触的现象。"

不过斯坦普博士强调，这项工作的真正价值或许不在于模拟（毕竟模拟总有局限），而在于它改变了我们对超流体和二维系统相变的理解。

"这些本身就是真实的物理系统，不只是模拟对象。我们可以对它们进行实验。"

在数学层面，研究人员需要多项突破才能使理论成立。例如，先前研究超流体旋涡的学者都将旋涡质量视为恒定常数。而斯坦普与德罗谢尔证明这个质量会随旋涡运动剧烈变化，从根本上改变了我们对流体和早期宇宙中旋涡的认知。

"理解质量变化的机制和原因，以及这对量子隧穿过程认知的影响令人振奋，因为这类过程在物理、化学和生物学中无处不在，"德罗谢尔表示。

斯坦普还指出，同样的质量变化也会出现在施温格效应中的电子-正电子对上，从而以一种'模拟的复仇'方式修正了施温格理论。

该研究得到加拿大自然科学与工程研究委员会资助。