量子涨落

在量子力學中，量子涨落（英語：quantum fluctuation。或量子真空涨落，真空涨落）是在空间任意位置對於能量的暂时变化。^[1] 從维尔纳·海森堡的不确定性原理可以推導出這結論。

根據這原理的一種表述，能量的不確定性 ${\displaystyle \Delta E}$ 與能量改變所需的時間 ${\displaystyle \Delta t}$ ，兩者之間的關係式為^[2]

${\displaystyle \Delta E\Delta t\approx {\frac {\hbar }{2}}}$ ；

其中 ${\displaystyle \hbar }$ 是約化普朗克常数。

这意味著能量守恒定律好像被违反了，但是仅持续很短的时间。因此，在空間生成了由粒子和反粒子组成的虚粒子对。粒子对借取能量而生成，又在短时间内湮灭归还能量。这些产生的虚粒子的物理效应是可以被测量的，例如，電子的有效電荷與裸電荷不同。從量子电动力学的兰姆位移与卡西米尔效应，可以觀測到這种效應。

量子涨落对于宇宙大尺度結構的起源非常重要，可以解釋宇宙为什么會出現超星系團、纖維狀結構這一類結構的问题：根据宇宙暴胀理论，宇宙初期是均匀的，均匀宇宙存在的微小量子涨落在暴胀之后被放大到宇宙尺度，成为最早的星系结构的种子。