量子场论中将电磁场量子化以后，会出现一项很有趣的“真空能”——

量子场论中将电磁场量子化以后，会出现一项很有趣的“真空能”——当然，这不是QED所特有的，事实上这个是所有量子场论真空态中都会出现的一个现象。这个真空能的大小为无限大，是一个发散，起因为需要对动量相空间中的所有态的能量求和。一般情况下这个真空能的存在无关紧要——有意义的是两个态的能量差，单独谈某态的能量是不具测量意义的。但是，这个作为“背景”存在的真空能也是有表现自我的机会的——那就是卡西米尔效应。卡西米尔效应的最一般理解可以认为是真空中由于环境改变而引起的能量差异，其起源就是真空能——换言之，如果真空不具备能量，那么卡西米尔效应就会消失。最简单的卡西米尔效应可以看两块距离很近的金属板间的电磁相互作用——金属板本身不带电（宏观和微观）。这项作用给出了一个很小但不为零的卡西米尔能，从而可以得到作用在金属板上的真空压强。一个有趣的现象是，当金属板足够大而金属板间距离足够小的时候，这个真空压强是一个只和距离有关的量，和板的形状无关。也就是说，如果两块金属板一个大一个小，那么作用在两板上的真空压强是相等的——从而构成一个很有趣的问题，那就是两板所受到的力是不相等的。如果在两板中间用一刚体棒连接，那么整个系统受到的卡西米尔力是不平衡的（刚体棒上的卡西米尔力可视为零，事实上选择合适的板以后它的确为零），因而整个“工”字形的系统会在垂直方向（就是沿着刚体棒的方向）上受到一个源自真空的力，从而原则上要做加速运动。这个现象告诉我们，真空可以给物体一个作用力。事实上，波导腔中作振荡的光子也将受到卡西米尔力的作用从而改变其状态。因而，卡西米尔效应和真空能，是一个非常有趣的量子效应和现象。不知道和膜理论中的真空能有没有联系……