国产av一二三区|日本不卡动作网站|黄色天天久久影片|99草成人免费在线视频|AV三级片成人电影在线|成年人aV不卡免费播放|日韩无码成人一级片视频|人人看人人玩开心色AV|人妻系列在线观看|亚洲av无码一区二区三区在线播放

網易首頁 > 網易號 > 正文 申請入駐

深度長文:按照量子力學,一個人穿墻而過的概率有多大?

0
分享至

在現(xiàn)實生活中,有一個常識無需多言:一個人無論如何努力,都不可能穿墻而過。

我們或許會在電腦游戲、科幻電影中看到“瞬移法術”“穿墻技能”,那些主角只需輕輕一躍,就能穿透堅硬的墻壁,瞬間出現(xiàn)在另一邊,但這終究只是人類的想象,是藝術創(chuàng)作的夸張手法,萬萬不能當真。



可當我們把目光從熟悉的宏觀世界,投向神秘莫測的量子世界,一切固有的常識和認知,都會被徹底顛覆——量子世界里,時刻上演著各種顛覆三觀的詭異事件,而“穿墻而過”這件看似不可能的事,在量子力學的框架下,似乎有了一絲理論上的可能。

要弄明白“人能否靠量子隧穿穿墻”,我們首先要打破一個核心認知:量子世界與宏觀世界,是兩個完全不同的“規(guī)則體系”。

我們日常所處的宏觀世界,遵循著經典力學的規(guī)律——萬物有固定的形態(tài)、確定的位置和運動軌跡,比如蘋果熟了一定會掉到地上,子彈射出后會沿著固定的拋物線飛行,我們推一堵墻,墻會給我們一個反作用力,我們無法穿透它,這些都是經典力學賦予宏觀世界的“秩序”。

但量子世界的規(guī)則,卻截然相反,它的核心關鍵詞是“不確定性”,這種不確定性,讓微觀粒子的行為變得詭異莫測,完全超出了我們的日常想象。

量子世界最大的特點,就是微觀粒子的狀態(tài)是“不確定的”。



在宏觀世界里,我們可以精準描述一個物體的狀態(tài)——比如一輛汽車,我們能知道它的位置、速度、方向,甚至能精準預測它接下來的運動軌跡;但在量子世界里,對于微觀粒子(比如電子、質子、中子),我們無法同時精準確定它的位置和速度,這就是量子力學中的“不確定性原理”(也叫海森堡不確定性原理)。

這種不確定性,并不是因為我們的測量儀器不夠精密,也不是因為我們的測量方法不夠科學,而是微觀粒子本身的固有屬性——它不像宏觀物體那樣,有一個固定的狀態(tài),而是同時處于多種可能的狀態(tài)之中,這種狀態(tài),我們稱之為“疊加態(tài)”。我們無法用具體的數(shù)值來描述微觀粒子的狀態(tài),只能用“概率波”來描述它在不同位置、不同狀態(tài)下出現(xiàn)的概率,而這種概率波,就是量子力學中核心的“波函數(shù)”。

更不可思議的是,量子世界還有一個詭異的規(guī)律:任何形式的觀測,都會導致微觀粒子的波函數(shù)坍縮。



也就是說,在我們沒有觀測微觀粒子的時候,它處于多種狀態(tài)的疊加態(tài),波函數(shù)是“展開”的,代表著所有可能的概率;但一旦我們對它進行觀測(比如用儀器測量它的位置、速度),它的波函數(shù)就會瞬間“坍縮”,從不確定的疊加態(tài),瞬間轉變?yōu)橐粋確定的狀態(tài),原本的概率波,就變成了一個確定的觀測結果。

至于為什么觀測會導致波函數(shù)坍縮,目前科學界還沒有一個明確的答案——我們不知道背后的深層機制是什么,也無法解釋這種“瞬間坍縮”的原理,我們只是在無數(shù)次的量子實驗中,反復驗證了這種現(xiàn)象的存在。

從這個層面上來講,波函數(shù)坍縮更像是量子力學中的一個“假設”或者“公理”——我們不需要證明它為什么存在,只需要承認它的存在,并用它來解釋量子世界的各種現(xiàn)象。

在量子世界的諸多詭異現(xiàn)象中,最具代表性的就是量子糾纏、量子隧穿和波粒二象性。這三種現(xiàn)象,看似毫無關聯(lián),實則本質都是源于微觀粒子的“不確定性”——正是因為微觀粒子的狀態(tài)不確定、行為無規(guī)律,才造就了這些顛覆我們宏觀認知的詭異現(xiàn)象。而我們今天要討論的“穿墻而過”,就與其中的“量子隧穿效應”密切相關。



那么,什么是量子隧穿效應呢?簡單來說,量子隧穿效應表明:微觀粒子可以突破“能量勢壘”的束縛,有一定幾率直接跨越能量勢壘,出現(xiàn)在勢壘的另一邊。這個概念聽起來很抽象,我們用宏觀世界的例子來打個比方,就能輕松理解了。

在宏觀世界里,能量是守恒的,一個物體要突破某個障礙,必須具備足夠的能量——比如,你用盡全力,最多只能越過一堵2米高的墻,那么這“2米高的墻”,就相當于你的“能量勢壘”。

也就是說,你的能量上限,只能支撐你越過2米高的障礙,超過2米高的墻,無論你如何努力、如何發(fā)力,都不可能跳過去——因為你的能量不足以突破這個更高的能量勢壘,這就是宏觀世界的規(guī)律,能量不夠,就無法突破障礙。



但在量子世界里,規(guī)則就完全不同了。

按照量子隧穿效應的詮釋,微觀粒子不需要具備足夠的能量,也能突破能量勢壘——它可以通過“賒借”能量的方式,瞬間穿過能量勢壘,然后在極短的時間內,將賒借的能量歸還,只要整個過程的時間足夠短,這種現(xiàn)象就有一定的幾率發(fā)生。這就好比,你原本跳不過2米高的墻,但在量子世界里,你可以暫時“借”一點能量,跳過高墻,然后立刻把能量還回去,整個過程快到無法察覺,這樣一來,你就實現(xiàn)了“穿墻而過”。



這里需要特別強調一點:量子隧穿效應,只適用于微觀世界,完全不適用于我們所處的宏觀世界。微觀粒子(比如電子)的質量極小、能量極低,它們的行為遵循量子力學的規(guī)律,因此可以發(fā)生量子隧穿;但宏觀物體(比如人、汽車、桌子),質量極大、結構復雜,它們的行為遵循經典力學的規(guī)律,無法發(fā)生量子隧穿。因此,在現(xiàn)實生活中,你想直接穿過一堵墻,是完全不現(xiàn)實的,這也是為什么我們從來沒有見過有人能夠真正穿墻而過的原因。

說到這里,很多人可能會產生一個大膽的疑問:我們的身體,本身就是由無數(shù)的微觀粒子(電子、質子、中子)組成的,既然每個微觀粒子都有可能發(fā)生量子隧穿效應,那么從理論上分析,有沒有那么一個時刻,組成我們身體的所有微觀粒子,會同時發(fā)生量子隧穿效應,然后我們整個人,就會直接穿墻而過呢?



這個問題,看似天馬行空,實則可以從量子力學的角度,進行嚴謹?shù)姆治觥?/p>

純理論上講,這件事確實有一定的幾率發(fā)生,但這個幾率,低到我們完全無法想象——低到從現(xiàn)實層面來講,發(fā)生的幾率幾乎為零,甚至可以直接認為是零!下面,我們就從理論和現(xiàn)實兩個層面,詳細分析這件事。

首先,我們從理論層面來分析。

理論上講,你甚至不需要做任何事情,不需要處心積慮地考慮如何穿過那堵墻,不需要刻意站在墻的旁邊,也不需要發(fā)力、不需要準備——你可以像平常一樣,該吃飯吃飯、該工作工作、該休息休息,過著正常的生活,在某個毫無征兆的時刻,你就會突然發(fā)現(xiàn),自己已經站在了墻的另一邊,實現(xiàn)了“穿墻而過”。



但發(fā)生這種事情,有一個至關重要的前提:時間必須足夠長。

到底需要多長時間呢?

沒有人知道,也沒有任何一位科學家能夠給出一個準確的數(shù)值——它需要的時間,比你能想象出的任何時間都要長,比宇宙的年齡還要長,比你能想到的“永久”還要長。我們可以通俗地理解為:這個時間,“只比永久少那么一點點”,長到足以讓一切可能發(fā)生的事情,都發(fā)生無數(shù)次,唯獨“人穿墻而過”這件事,幾乎不可能發(fā)生。

當然,量子力學中,確實有相關的公式,可以計算出“人穿墻而過”的大致概率。

有科學家曾經做過這樣的計算,計算過程極其復雜——需要考慮組成人體的所有微觀粒子的數(shù)量、每個粒子發(fā)生量子隧穿的概率、粒子之間的相互作用、墻的材質和厚度、周圍環(huán)境的影響等等,涉及到量子力學、統(tǒng)計力學、經典力學等多個學科的知識。

至于這些計算是否真的嚴謹、是否真的能準確反映實際情況,我們不敢妄下定論,但所有的計算結果,都指向了同一個結論:發(fā)生這種事情的時間,無比漫長。

這種漫長,已經超出了我們人類的認知范圍,也超出了宇宙的演化范圍。我們可以舉一個直觀的例子,來感受這種“漫長”:假設從宇宙大爆炸開始(也就是138億年前),我們就開始等待“人穿墻而過”這件事發(fā)生,一直等到現(xiàn)在,這件事都不可能發(fā)生;哪怕我們繼續(xù)等待,等到宇宙毀滅、所有天體都消失,這件事也不會發(fā)生哪怕一次。



我們人類的壽命,區(qū)區(qū)不到百年,最多也就一百多年,相比于這種“比宇宙年齡還要漫長無數(shù)倍”的時間,簡直就是一瞬間、一眨眼的功夫。我們連宇宙的萬分之一、億分之一的時間都無法經歷,又怎么可能等到“穿墻而過”這件事發(fā)生呢?

或許有人會假設:如果我能永生,同時宇宙也能永生,不會毀滅,那么我是不是就有一定的幾率,等到自己穿墻而過的那一天?

答案依然是否定的——即便你能永生,即便宇宙能永生,你也幾乎不可能等到那一天,因為在漫長的時間里,會有太多的事情,比“穿墻而過”更先發(fā)生,太多的意外,會打斷你的“等待”。

我們可以仔細想一想:在你永生的漫長歲月里,世界上會有太多的事情在上演,有太多的事情,會發(fā)生在你和你想要穿過的那堵墻之間,而且所有這些事情發(fā)生的概率,都要比你穿墻而過的概率高得多。

比如,那堵墻,最多只能存在幾千年——無論是土墻、磚墻,還是混凝土墻,都會在風雨侵蝕、歲月流逝中,逐漸老化、損壞,最終轟然倒塌;而你,即便能永生,也需要面對地球的變化、太陽系的變化、銀河系的變化。



地球會在幾十億年后,被膨脹的太陽吞噬;太陽系會在幾百億年后,徹底消散;銀河系會在幾千億年后,與其他星系碰撞、融合,演化成一個全新的星系;即便宇宙不會走向死亡,也一定會演化成一個全新的模樣——可能會變得一片黑暗,可能會充滿黑洞,可能會沒有任何天體,只剩下冰冷的粒子。

到最后,宇宙中恐怕也只剩下黑洞了——黑洞會吞噬宇宙中的所有物質,包括組成你身體的微觀粒子。甚至可以這么說,組成你身體的微觀粒子,有可能會因為量子隧穿效應,直接變成一個微小的黑洞,這種可能性,實際上比你穿墻而過的幾率,要大得多得多。

即便你能夠頂住黑洞強大的引力,不被黑洞吞噬,不發(fā)生坍縮,也意味著你的等待,才剛剛開始——你之前等待的幾千萬年、幾億年、幾百億年,都只是萬里長征第一步,后面還有更漫長、更無盡的等待在等著你,而你,永遠也等不到那一天。

看到這里,或許還有人不死心,依然不愿意相信“人穿墻而過”是不可能發(fā)生的事情。那么,我們換一個角度,從量子力學的“退相干”現(xiàn)象,來繼續(xù)分析這件事——其實,嚴格來講,我們之前所說的“從量子力學角度講,穿墻而過的概率非常小”這種觀點,本身就是不嚴謹?shù)摹?/p>

因為即便是從量子力學來講,你穿墻而過的幾率,與經典力學下的幾率,并沒有什么不同,本質上,幾率都應該是零。

為什么會這么說呢?我們需要先理解一個關鍵概念:量子退相干。

簡單來講,量子力學中的疊加態(tài)、糾纏態(tài)、不確定性,其實都是非!按嗳酢钡,它們很容易受到周圍環(huán)境的影響,無法孤立存在。我們之前討論的量子隧穿效應,都是在“理想狀態(tài)下”的假設——假設微觀粒子處于孤立的環(huán)境中,沒有任何外界干擾,沒有與其他粒子發(fā)生相互作用,在這種情況下,微觀粒子才有可能發(fā)生量子隧穿。



但現(xiàn)實世界中,根本不存在“孤立的量子系統(tǒng)”——量子世界不可能孤立存在,任何量子系統(tǒng),都會隨著時間的流逝,與周圍的環(huán)境發(fā)生相互作用,與周圍的粒子發(fā)生糾纏,而且這種糾纏會越來越深,最終完全陷入無休止的糾纏之中。

這個過程,就是“量子退相干”——量子系統(tǒng)與環(huán)境相互作用后,原本的量子效應(疊加態(tài)、不確定性、量子隧穿)會逐漸消失,最終過渡、坍縮為經典力學效應,表現(xiàn)出宏觀物體的規(guī)律。

對于我們人類來說,情況更是如此。我們的身體,不是一個孤立的量子系統(tǒng),而是一個由近乎無數(shù)微觀粒子組成的、極其復雜的宏觀系統(tǒng)。組成我們身體的微觀粒子,數(shù)量多達10的28次方以上(1后面跟著28個0),這些粒子之間,會不斷發(fā)生相互作用、相互糾纏;同時,我們的身體,還會與周圍的環(huán)境發(fā)生相互作用——比如,我們呼吸的空氣、觸摸的物體、感受到的溫度和光線,甚至是周圍的磁場、引力,都會與我們身體的微觀粒子發(fā)生相互作用。



在這種情況下,組成我們身體的所有微觀粒子,都會快速發(fā)生量子退相干——原本的量子效應會瞬間消失,所有粒子都會表現(xiàn)出宏觀粒子的規(guī)律,不再具備“不確定性”,也不再可能發(fā)生量子隧穿效應。這就意味著,對于我們這樣一個復雜的宏觀系統(tǒng),根本不能用簡單的量子概率來計算“穿墻而過”的可能性——因為量子效應已經消失,我們只能用宏觀經典力學的規(guī)律,來詮釋我們的行為。

很多人可能會覺得:我們可以通過數(shù)學計算,先算出單個微觀粒子穿墻而過的概率,然后再把所有粒子的概率相乘,就能得出整個人穿墻而過的概率。

但這種計算方法,本身就是錯誤的、不可靠的。

因為組成人體的微觀粒子,并不是孤立存在的,它們之間有著復雜的相互作用,而且會與周圍環(huán)境發(fā)生糾纏,發(fā)生量子退相干,因此,單個粒子的量子隧穿概率,根本不能簡單地相乘——這種計算,忽略了粒子之間的相互作用,忽略了量子退相干的影響,得出的結果,也只是一個毫無意義的理論數(shù)值,完全不符合現(xiàn)實情況。

我們可以再舉一個簡單的例子,來理解這一點:假設單個電子穿墻而過的概率,是一個非常小的數(shù)值(比如10的-30次方),那么組成人體的10的28次方個電子,同時發(fā)生量子隧穿的概率,就是(10的-30次方)的(10的28次方)次方——這個數(shù)值,小到無法用語言來形容,小到比“宇宙中所有粒子的數(shù)量”還要小無數(shù)倍,小到從現(xiàn)實層面來講,就是零。



更重要的是,即便我們不考慮量子退相干,不考慮粒子之間的相互作用,這種計算也依然不成立。因為組成人體的微觀粒子,不僅僅是電子,還有質子、中子、原子、分子,這些粒子的質量、能量、相互作用都不同,它們發(fā)生量子隧穿的概率也完全不同,而且它們之間的相互制約、相互影響,會讓“所有粒子同時發(fā)生量子隧穿”這件事,變得更加不可能。

實際上,在現(xiàn)實生活中,你每次嘗試“穿墻而過”,都會得到一個非,F(xiàn)實的結果——你會狠狠地撞在那堵墻上,輕則頭暈目眩、身體疼痛,重則受傷流血,甚至會造成更嚴重的傷害。這就是宏觀經典力學的規(guī)律,也是量子退相干后的必然結果——你的身體,作為一個宏觀物體,無法突破墻的阻礙,無法發(fā)生量子隧穿,只能遵循宏觀世界的規(guī)則。

說到這里,或許有人會覺得很失望——原來,量子隧穿效應,并沒有辦法讓我們實現(xiàn)“穿墻而過”的夢想。但其實,我們完全不需要失望,因為量子隧穿效應,雖然不能讓我們穿墻而過,但它在現(xiàn)實生活中,有著非常廣泛的應用,已經深刻地改變了我們的生活。



比如,我們日常使用的半導體芯片、手機、電腦,其核心的晶體管,就是利用量子隧穿效應工作的——正是因為電子能夠發(fā)生量子隧穿,突破能量勢壘,才能實現(xiàn)晶體管的開關功能,才能讓芯片正常工作;再比如,量子隧穿顯微鏡,能夠利用量子隧穿效應,觀察到微觀粒子的結構,為科學家研究量子世界、探索微觀奧秘,提供了強大的工具;此外,在核能、材料科學、醫(yī)學等領域,量子隧穿效應也有著重要的應用,推動著科技的不斷發(fā)展。

特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關推薦
熱點推薦
0-1!熱刺14輪不勝+近8場僅1分 無緣逃離降級區(qū) 德澤爾比遭開門黑

0-1!熱刺14輪不勝+近8場僅1分 無緣逃離降級區(qū) 德澤爾比遭開門黑

我愛英超
2026-04-12 23:07:29
3女1男擠30平深圳合租房,小伙被隨意使喚,這樣的合租你能接受嗎

3女1男擠30平深圳合租房,小伙被隨意使喚,這樣的合租你能接受嗎

搗蛋窩
2026-04-12 07:46:25
“常洲”宣布:放假一天,免費!

“常洲”宣布:放假一天,免費!

江南晚報
2026-04-12 09:56:36
鄭麗文行程最后一天,還與雷軍罕見合影,并收到一份精美禮物

鄭麗文行程最后一天,還與雷軍罕見合影,并收到一份精美禮物

點點細語
2026-04-12 16:30:10
反智的航天學院副院長

反智的航天學院副院長

問道求真
2026-04-12 00:05:29
理想稱遭某品牌惡意拉踩將追究法律責任,東風日產回應:尊重同行

理想稱遭某品牌惡意拉踩將追究法律責任,東風日產回應:尊重同行

澎湃新聞
2026-04-12 04:46:55
巴西將比亞迪列入“恥辱名單”

巴西將比亞迪列入“恥辱名單”

深度報
2026-04-11 22:22:26
如何優(yōu)雅地謀殺一座城:陳麗華的推土機與華新民的廢紙

如何優(yōu)雅地謀殺一座城:陳麗華的推土機與華新民的廢紙

有戲
2026-04-11 09:21:04
風向變了!國家電網、中電建、中廣核…多家央企密集甩賣新能源資產!

風向變了!國家電網、中電建、中廣核…多家央企密集甩賣新能源資產!

新浪財經
2026-04-12 17:45:56
談了個通宵,還是談崩了?

談了個通宵,還是談崩了?

中國新聞周刊
2026-04-12 16:46:16
XChat 來了!馬斯克版微信正式發(fā)布,國區(qū)可下載

XChat 來了!馬斯克版微信正式發(fā)布,國區(qū)可下載

新浪財經
2026-04-12 23:41:21
老板娘說她屁股太大了,我該怎么回答?

老板娘說她屁股太大了,我該怎么回答?

太急張三瘋
2026-03-19 09:16:16
后來,我才明白,斷聯(lián)后不刪除、不拉黑、不聯(lián)系的人,不是在等對方回頭,而是在等自己放下

后來,我才明白,斷聯(lián)后不刪除、不拉黑、不聯(lián)系的人,不是在等對方回頭,而是在等自己放下

品讀時刻
2026-04-12 09:08:19
全紅嬋后續(xù):群主被刑拘只是開始,網傳名單已曝光,隊友很慌亂?

全紅嬋后續(xù):群主被刑拘只是開始,網傳名單已曝光,隊友很慌亂?

眼光很亮
2026-04-11 17:01:04
3人同日發(fā)聲!特朗普:美國“贏了”;佩澤希齊揚:以勇敢的態(tài)度進行談判;內塔尼亞胡:對伊打擊尚未結束

3人同日發(fā)聲!特朗普:美國“贏了”;佩澤希齊揚:以勇敢的態(tài)度進行談判;內塔尼亞胡:對伊打擊尚未結束

大象新聞
2026-04-12 09:45:02
以色列解除緊急狀態(tài),內塔尼亞胡腐敗案定于12日恢復審理,若受賄罪名成立或面臨最高10年監(jiān)禁

以色列解除緊急狀態(tài),內塔尼亞胡腐敗案定于12日恢復審理,若受賄罪名成立或面臨最高10年監(jiān)禁

每日經濟新聞
2026-04-12 20:42:30
某車起火文章被投訴下架!

某車起火文章被投訴下架!

電動知家
2026-04-12 19:53:03
重慶某設計院發(fā)低保:員工窮到絕望!

重慶某設計院發(fā)低保:員工窮到絕望!

黯泉
2026-04-12 20:09:56
北京輸球揪出廢材!15中3瘋狂打鐵坑慘北京,球迷:一碰硬茬就萎

北京輸球揪出廢材!15中3瘋狂打鐵坑慘北京,球迷:一碰硬茬就萎

南海浪花
2026-04-12 22:38:31
隨著曼城3-0,熱刺0-1,維拉1-1,紐卡1-2,英超最新積分榜出爐

隨著曼城3-0,熱刺0-1,維拉1-1,紐卡1-2,英超最新積分榜出爐

側身凌空斬
2026-04-13 03:08:52
2026-04-13 04:51:00
宇宙時空 incentive-icons
宇宙時空
熱衷于宇宙和時空探索
13260文章數(shù) 96429關注度
往期回顧 全部

頭條要聞

伊媒:美驅逐艦遭革命衛(wèi)隊鎖定 距離被摧毀僅差幾分鐘

頭條要聞

伊媒:美驅逐艦遭革命衛(wèi)隊鎖定 距離被摧毀僅差幾分鐘

體育要聞

創(chuàng)造歷史!五大聯(lián)賽首位女性主教練誕生

娛樂要聞

賭王女兒何超蕸病逝,常年和乳癌斗爭

財經要聞

美伊談判破裂的三大癥結

科技要聞

理想稱遭惡意拉踩,東風日產:尊重同行

汽車要聞

煥新極氪007/007GT上市 限時19.39萬起

態(tài)度原創(chuàng)

房產
家居
數(shù)碼
健康
軍事航空

房產要聞

土地供應突然暴跌!2026?跇鞘,格局大變!

家居要聞

復古風格 自然簡約

數(shù)碼要聞

蘋果版套娃 買臺Mac Pro回家:打開一看里面還藏著一臺Mac Pro

干細胞抗衰4大誤區(qū),90%的人都中招

軍事要聞

美國副總統(tǒng)萬斯:美伊談判未能達成協(xié)議

無障礙瀏覽 進入關懷版