真空衰变，是指量子跃迁即处于高能级上的量子向低能级的跃迁过程，例如一个光子或一个电子不可能同时具有确定的位置和确定的动量。量子理论的基本原则是沃纳·海森堡( Werner Heisenberg ) 的测不准原理。根据这一原理，量子物体的所有属性都不具有完全确定的值。例如，一个光子或一个电子不可能同时具有确定的位置和确定的动量。对一确定的时刻，它也不可能有确定的能量。这里我们关心的是能量不确定性。尽管在宏观世界里能量是守恒的（它既不能创造也不会消失），但是在亚原子量子领域里这个定律就失效了。能量可随时自发出现无法预言的变化。所考虑的时间间隔越短，这种量子随机涨落就越大。实际上，粒子可以从我们不知道的某个地方借来能量，只要这份能量马上归还就行。海森伯测不准原理的准确数学形式要求大宗的能量借贷必须很快归还，而少量的借贷则可保留较长的时间。