最近，《哈利波特与魔法石》全新4K修复3D版正式上映，20年魔法梦不灭，粉丝们终于可以身临其境地体验一把魔法世界。神奇的魔杖、刺激的探险……那些曾惊艳我们的种种，多希望能变成现实啊！这其中有好多的“魔法”，不仅在视觉上惊奇刺激，在科学上也令人着迷。
哈利使得关住蟒蛇的玻璃消失，放走了蟒蛇。消失的玻璃去哪了？物体能凭空消失吗？当然可以！
只不过，玻璃并不是“凭空”消失的，而是说，组成玻璃的这些分子原子它们消失了，取而代之的，是其他形式存在的能量。很多人有类似于“物质不灭定律”的固定思维。当汽油燃烧完后，物质并没有消失，只不过汽油中的碳和氢原子，和空气中的氧气结合成了水蒸汽和二氧化碳。然而，物质不灭是一个假象，组成物质的基本粒子，在能量足够高的情况下，可以成对地消失，转化成能量。在真空中剥离出电子和正电子来？
对，要一步步搞清楚，其实不难，当我们知道真空是什么，这个问题就好解释了。
曾经的物理学家们认为，既然电磁波能够在真空中传播，那么真空中一定弥漫着一种特殊的媒介，叫做“以太”，电磁波就是以太的振动而形成的。但是测量以太，发现没有。爱因斯坦提出了狭义相对论，其中有两条基本原理：相对性原理和光速不变原理。至此，经典的以太这个概念，被人们所摒弃。
1927年，狄拉克提出了满足相对论协变性的量子力学方程——狄拉克方程。狄拉克方程的解，竟然还存在负能量的电子！真空可以看成填满了所有负能量态的电子形成的海洋，而带有正能量的电子则在这个海面上运动。安德森在宇宙线照射的云室中，发现了一个与电子质量相等、却带有正电荷的电子——正电子，非常成功地支持了狄拉克的理论预言。
当历史的长河进入20世纪中叶，电子与电磁场相互作用的量子理论——量子电动力学诞生了。它是一种量子场论，它说，电子场的激发和退激发，对应着电子的产生和湮灭，而电磁场的激发和退激发，对应着光子的产生和湮灭。电子能级微小变化——兰姆位移，真空涨落屏蔽电子自旋——电子反常磁矩。
这是由荷兰物理学家卡西米尔提出的。下面我们来具体想象这样个小实验：这是一对金属板，平行、近距离放置在真空中。
这两块金属板会发生什么现象？大家会觉得，如果这两块金属是带电的，那么两块金属板之间会产生电磁力：如果带同种电性，那么两块金属板之间会产生排斥力；如果带不同电性，那么会产生吸引力；如果不带电，那……不存在任何力？但是！由于两块金属板之间的距离很近（例如，一个原子尺度的100倍），处于基态的场，具有“量子涨落”，真空零点能改变，两个金属板会出现吸引力！这就是卡西米尔效应。
然而，这样一个宏伟的量子理论，也还是会遇到了头疼的困难：规范不变性要求某些粒子没有质量！这怎么解释？物理学家们又。。。这时，美籍日本理论物理学家南部阳一郎跳出来说：虽然拉格朗日量具有这个对称性，但真空态不具有这种对称性，这叫真空对称自发破缺。OK，质量的问题得到解释了，但是真的得到解释了吗？质量到底怎么来的？粒子为什么会有质量？我们还是不知道。
这时候，英国理论物理学家希格斯等人又提出，假如存在一个Higgs场，与规范场耦合，那么当真空态发生自发对称破缺时，就可以使规范场粒子获得质量。这个有质量的粒子就按照他本人命名为Higgs粒子。接下来，寻找Higgs粒子就成为实验物理学家一直以来的梦想！事情到了2012年，欧洲核子中心的科学家官宣在其大型强子对撞机上发现了Higgs粒子！正是宇宙中充满着Higgs场，带来了万物的质量。
物质的产生与消失，背后的原理，又一次让我们惊叹。