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量子的世界

2020-05-09 eNet&Ciweek/芳華

在微觀的量子世界,現(xiàn)實(shí)中的“不可能”或許正在發(fā)生。

假如在夢(mèng)中你經(jīng)歷了一系列奇妙的事情,就像愛麗絲夢(mèng)游仙境般,記憶中留下的盡是不可思議的片段。讓我們看看夢(mèng)中究竟發(fā)生了什么?

在夢(mèng)中,你偶然間進(jìn)入了一間酒吧,拖著疲憊的身體點(diǎn)了一杯加冰的威士忌。在等待的過(guò)程中,你依靠在座椅上,剛?cè)忌虾欣锏淖詈笠活w香煙,想要好好地吸上一口,卻驚訝地發(fā)現(xiàn),嘴邊的香煙不見了。第一反應(yīng)是,香煙可能不小心掉落了下來(lái),你站起身,抖了抖,沒有掉落在身上,想想也對(duì),不然衣服早就被燃著香煙燒了個(gè)洞??赡阍诘厣险伊税胩欤矝]有找到那顆香煙,就在你想要放棄的時(shí)候,你身后的人突然戳了戳你的背,你轉(zhuǎn)過(guò)身,看到那人正在怒氣沖沖地看著你,你不知發(fā)生了什么,而且剛才掉落了最后一根香煙,你心底也壓著些怒氣,正打算發(fā)泄一下怒吼回去時(shí),你瞥見了他的右手上握著你掉落的那根香煙。他拿香煙指著你,質(zhì)問(wèn)道你為什么將煙丟到了他的身上,并把他的衣服燒了個(gè)洞??赡阏娴牟恢老銦煘槭裁磿?huì)從嘴邊掉到了他身上,難不成香煙直接從自己的腦袋里穿了過(guò)去?現(xiàn)在這種情況,你只好先和他道歉。平息了這件事情后,服務(wù)員也將酒端了上來(lái),放到了桌前。你煩悶地拿起酒杯,卻看見杯里的冰塊在瘋狂地翻滾著,速度仿佛越來(lái)越快,可你并沒有搖晃酒杯,更奇怪的是,冰塊在瘋狂翻滾后,竟然有一塊穿透了杯子,掉在了桌子上。一連奇怪的事情發(fā)生,你連酒都不想喝了,直接起身,匆匆離開酒吧,出了門后,你黯然松了一口氣,回頭看了一眼門廳,卻發(fā)現(xiàn)身后有的只是一堵墻。原來(lái),剛才走過(guò)的門不過(guò)是一道畫在墻上的假門,那么,你剛剛穿墻而過(guò)了?

從床上醒來(lái),你摸了摸額頭,已經(jīng)覆上了一層汗珠,不過(guò)還好只是一場(chǎng)夢(mèng)。但這樣的奇異經(jīng)歷在實(shí)際中有沒有可能發(fā)生? 

“從微觀的尺度看,并不需要?dú)w結(jié)到什么神秘的力量。這些陌生而奇異的事情,正是我們的宇宙在極端微小的尺度上實(shí)際發(fā)生著的。”——《宇宙的琴弦》

量子力學(xué)的世界這樣的事情就是在實(shí)際發(fā)生著,而這一現(xiàn)象可以用量子隧道效應(yīng)來(lái)解釋。由于微觀粒子的波動(dòng)性,粒子在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中如果遇到高于粒子能量的壁壘,具有穿過(guò)壁壘的可能性。

經(jīng)典力學(xué)中,我們假如朝著一堵厚厚的墻壁扔出一個(gè)塑料小球,本能地反應(yīng)是小球會(huì)被反彈回來(lái)。然而,量子力學(xué)證明,組成小球的波函數(shù)總有一小部分穿過(guò)了墻壁,這意味,小球有機(jī)會(huì)穿透這堵墻(即便可能性很?。?。

德國(guó)物理學(xué)家海森堡證明,如果穿越障礙的物體能夠“借”到足夠的能量,量子隧道效應(yīng)就可能發(fā)生。但借用能量并不是一件容易的事,它要在所規(guī)定的時(shí)間內(nèi)把借用的能量還回去。對(duì)于現(xiàn)實(shí)中的物體,組成粒子越來(lái)越多,量子隧道效應(yīng)發(fā)生就越來(lái)越困難。

回想夢(mèng)中在酒吧的經(jīng)歷,香煙從腦袋里穿過(guò),冰塊從杯子穿出,以及自己的穿墻而過(guò),這些奇異的事情都有可能,如果普朗克常數(shù)很大,量子隧道將會(huì)到處都是。

經(jīng)典力學(xué)在一些現(xiàn)象面前的無(wú)所適從,恰巧給了量子力學(xué)發(fā)展的空間。宇宙的迷人之處就在于它的未知,一次一次的顛覆與打破,在這個(gè)充滿未知的世界,一切皆有可能!

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