按量子力学来说,一个人撞墙,有多大概率能穿过去?

梁辛


穿墙的概率小到不可想象,以至于现实中不可能发生(虽然人类数量达几十亿,相对于穿墙的概率仍然显得太渺小了)!

这样说是有原因的!需要先了解微观世界的“量子隧穿效应”!

这里就尽量不用专业的术语来解释“量子隧穿效应”,比如会涉及到薛定谔方程,位势垒,不确定性原理,德布罗意假说等等,那样反而更难以理解!

举个宏观世界最通俗的例子,你想翻越一堵墙,必须需要足够的能量,比如说需要100的能量值,当能量值小于100时,无论如何你都不能翻越墙壁到达墙的另一侧!

但在微观世界,并不是那样的,即使微观粒子没有足够的能量,也能有一定几率穿越“那堵墙”,到达“墙”的另一侧。这就是所谓的“量子隧穿效应”!

这种效应并非一种假说和猜想,是真实存在的现象,而且你不要以为这种现象只发生在微观领域,事实上我们现实生活中与这种现象息息相关,如果没有“量子隧穿效应”,我们今天见到的一切都不存在!因为今天我们所知的太阳核聚变,光合作用,细胞呼吸都与这种效应息息相关,甚至可以说是生命存在的根本!

好像有点跑题了。话说回来,虽然有量子隧穿效应,但并不是所有微观粒子都能发生这种隧穿效应,是有一定几率的,这种几率即使对子微观粒子也不是很大,再加上人体是由多达5千亿亿亿个原子构成的,所以一个人要想穿越墙体,必须保证所有的原子同时发生“量子隧穿效应”,这几率太小太小了!

有人大致计算过,正常一个人穿越墙体的几率只有10的35次方分之一,这是什么概念?举个例子,即使从宇宙起源开始,每一秒钟试一下穿越墙体,按照几率来算也不能成功穿越一次!


宇宙探索


这个问题很有趣,是初步学习量子力学里薛定谔方程的时候,书上最常见的例题和习题之一。

对于微观粒子具有量子隧穿效应,但对于宏观物体按物质波理论也有这样的概率,但是微乎其微。

学习大学物理会出现这样的习题,比如计算汽车闯入客厅的概率,人穿墙的概率。


这是薛定谔方程应用最简单的粒子,方势垒的穿透问题,如果考虑方势垒的隧道效应,可以简单模型为如下图。

本题中,方势垒为

1.经典情况

当入射粒子能量E低于V0时,按照经典力学观点,粒子不能进入势垒,将全部被弹回。

2.量子情况

但是,量子力学将给出全然不同的结论。我们从一维定态薛定谔方程出发:

然后分三个区域求解。

在方势垒的区域内( x1< xE,

其解是指数函数:

由此可见,在区域Ⅲ的波函数并不为零;原在区域Ⅰ的粒子有通过区域Ⅱ进入Ⅲ的可能,见图

从上图势垒贯穿过程的波函数,可以计算出穿透几率为:

由此可见,势垒厚度(D=x2-x1)越大,粒子通过的几率越小;粒子的能量E越大,则穿透几率也越大。两者都呈指数关系,因此,D和E的变化对穿透因子P十分灵敏。

你可以取各种穿越粒子的数据代入,比如人穿墙,取各种参数,如取人的质量 m=100kg,墙厚0.2m等参数代入以后,

穿透几率计算后远远小于

可见宏观物体穿越的几率及其微小,近似不可能。所以宏观物体谈量子效应是无意义的。

如果换成一个电子和一个高于它具有能量的势垒,那么电子就有很大几率可以贯穿这个势垒,这就是扫描隧道显微镜的物理原理。

这里的习题主要是供物理专业学生计算和熟悉量子隧道效应计算用的。

所以从以上计算看出,量子力学主要对微观粒子其作用,对于宏观物体,量子力学几乎毫无影响。

讨论宏观物体的量子力学效应,也是意义不大的。

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量子实验室


真相一:曾经有那么几个瞬间,你们有没有这样的感觉,正在做某件事情时突然脑海里一闪而过,似曾相识,好像梦里以前已经就发生过一样,甚至能预知未来1秒内将要发生的事情,是的,我们每个人都是程序设定好的!

真相二:当我们玩游戏时,为了减轻计算机的运算负担,计算机会至渲染角色下的画面,其他你没注意的画面会使用模糊处理以达到减轻计算压力。同样当我们注视某个物体里时,你余光部分的场景也会出现模糊现象,就像现在新式智能手机的背景虚化功能一样!

真相三:众所周知,是程序就会出现bug,出现bug就会有补丁更新程序,在古代经常会听人说关于鬼神的故事,而近现代已经很少出现这类事件了,难道是“鬼神”变少了吗?人们以为自己遇到了鬼神,其实是虚拟世界1.0的bug太多,需要大量补丁,而随着时间的推移,系统越来越趋于完美,所以补丁的数量就会越来越少,当系统达到一定程度时,程序员可能会选择删除重启,但是整体框架不变,看看地球46亿年的历史,多少次重启更新!

真想四:相信很多人都有自己信仰的宗教,天主教、基督教、伊斯兰教等,但是当你仔细研究这些教派时,你会发现一个惊人的实事,他们有很多历史故事和事件都是类似的,有些伊斯兰教徒说天主教和基督教的圣经是我们以前用过而被真主抛弃的,因为它偏离了教义!你以为是他们的圣人互相抄袭的吗?宗教的作用就是为系统bug背锅,当过程序员的童鞋们知道,如果在做类似的程序时,为了节省时间,我们一般都是在原始程序上做二次开发,现在明白了吗?

真相五:我们有时会做一些无意义的事情,比如发呆或者晃神,那么大家有没有过人为什么要发呆,为什么会出现晃神呢?经常玩游戏的童鞋都知道,网速慢时,游戏角色会出现卡顿!其实发呆或者晃神是因为数据延迟没有被加载,所以个体不知道下一秒的程序计划,系统就为大家设计了发呆和晃神,当数据出现严重bug无法修复时,个体就会出现我们所谓的精神错乱!

好了,大家可以关注我了,如果明天小姐姐我没有更新,那么就是代表我已经被程序员扔进回收站了


机智的肖雅


一个人用力跑过去然后对着墙撞,这种简单的碰撞是属于经典力学的范畴,用量子力学来解释它,这没法子解释的,就如同经典力学可以处理低速运动情况,但无法处理极高速运动的情况一样,该如何去计算呢?

在回答这个问题之前,我曾找来一块木板,我试想着看能不能如同变魔术一般,手可以穿过去,但数十次实验下来,我可以肯定的是,连一个分子都没有穿过去,哦不,连一个原子都没有穿过去。

如果说按照我这种方法的话,无论是木板还是墙,即使我实验到宇宙灭亡,我也不会有一次机会可以穿过去,除非我不顾生命危险了,硬撞,如果是硬撞的话,那就不用计算了,先去医院里躺着吧。

转念一想,哎~如果我跑过去撞墙,那么就只有两种可能,撞过去了和没撞过去,如果我闭着眼的话,不去对这个碰撞过程进行观测的话,那么这两种可能就会以叠加态存在,我缓步跑了过去,注意我是闭着眼睛的,我超慢的跑到了墙角处,与墙体来了个极其温柔的接触,在接触的那一刹那间,猛地睁开双眼,发现自己处在没有撞过去的那个可能下。

原本的两种可能在我睁开眼的时候,两种可能的叠加态就会立马坍缩为其中一种可能——没过去,而在另一个平行宇宙中,我是过去了的,也就是说,在我睁开眼睛的时候,立马分裂出来含有两种不同可能的宇宙,一个宇宙中的我过去了,一个宇宙中的我没有过去。

就如同我闭着眼睛向空中抛出一枚硬币,当它稳稳的落地之后,我睁开眼睛观察结果,如果是正面,则另一个宇宙中的我看到的是反面,还有一个宇宙中的我看到的是立起来的硬币。

哎~这波脑洞就很舒服,注意,这只是脑洞而已,切莫当真!


一枚游戏科幻迷


一个人撞墙能穿过去的概率为0.0000001%,为什么不直接等于0呢? 因为还有种魔术叫穿墙魔术,哈哈,开个玩笑而已。 (〜 ̄▽ ̄)〜


用量子力学的观点来看,电子具有波动性,其运动用波函数描述,而波函数遵循薛定谔方程,从薛定谔方程的解就可以知道电子在各个区域出现的概率密度,从而能进一步得出电子穿过势垒的概率。该概率随着势垒宽度的增加而指数衰减。因此,在宏观实验中,不容易观察到该现象。

微观粒子会出现量子隧穿效应,只是观测到偶发的现象,并不是所有粒子(即使观测对象为同类粒子)都会发生,因此只能用概率去解释,并没有真正解开其发生的本质原因。

以下文字纯属个人观点,你也可以说是民科式的臆想,欢迎讨论、质疑,请轻喷哈。

为什么有些粒子能穿过势垒,有些粒子不能,为什么有些粒子能与其它粒子组合成物质,组合成物质后却又不会一直稳定,而是无时不刻地与各种场能或物质之间进行着能量交换,从而导致任何物质都会有“生命期”?

电荷(electric charge) ,为物体或构成物体的质点所带的正电或负电,带正电的粒子叫正电荷(表示符号为“+”),带负电的粒子叫负电荷(表示符号为“﹣”)。也是某些基本粒子(如电子和质子)的属性,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。



因为粒子的电荷相吸,粒子间才能有种粘合作用,因为电荷相斥,粒子间才会一直有间隙,物质结构密度也才会有大有小。 但是也有粒子是电荷中性的,不一定是原子的中子。这类粒子会起到介质的作用,在传导的过程中会变成带电荷。 当粒子组合成原子,原子再组合成分子,直到组合成物质。每一种物质都含有大量的带有正、负电荷和中性的粒子。电荷之间相抵越趋近于中性,物质结构越稳定,密度越大。当正电荷粒子数占比例较大时,其组合成的物质呈正电属性。反之,当负电荷粒子数占比例较大时,其组合成的物质呈负电属性。则宏观物质之间亦会出再同性相斥,异性相吸的现象。

而大部分的物质都呈中性。比如墙。 墙和人体相比较,墙不带电,结构更稳定,密度更大。人体则是具有生物电磁场的,因此人会有异性区别,会有静电,甚至会有自燃现象。结构更不稳定,也更疏散。

如果有种仪器或者场能,能够在瞬间改变人体的电荷,使之整体呈负电属性。在墙的另一面设置一个强大的呈正电属性的场,在改变电荷的瞬间与墙对撞,那么穿墙而过的概率将会提到大幅提高,虽然不能保证达到百分百,但是至少能有百分七八十的概率。

好了,以上纯属思想实验,请勿实践,缺胳膊断腿的可不好😊(*^ω^*)大家早安!(❁´ω`❁)


姝子


可以用虫洞来解决。

量子纠缠猜测

量子纠缠或许就是低一维度的空间之间形成虫洞,而低维度的能量和本维度的能量不相容,并且还更小,所以不会受到损害。直接进行力的传输,就像一根铁棍的两端,而不是能量振动波的传输(能量振动波的传输和光速一样)。也有可能是共振导致的纠缠。

本维度的虫洞

有无数个量子纠缠来构建虫洞。动力用物质(最好是高能物质,能量交换的力大)能量交换的力。

我感觉如果量子纠缠不是直接穿过去,就是绕过去。所以如果是绕过去,那么应该不会有损伤。但是如果速度太快可能对物质本身不好。

还可以用空间之力改变空间形态,影响物质的形态,使物质出现个洞,等人员过去,再恢复到原来的空间状态。物质就没有损伤。

用流动的能量粒子或者强磁流使空间变化,并用能量粒子保护物质,等恢复到原来的状态,用能量粒子保护外层,那么物质或许就会和宇宙中的冷焊一样,自己就连接到了一起。然后再撤掉能量层。


上流小坏



谢谢邀请。量子力学中的粒子出现在什么地方并非是“撞墙”“穿越过去”。如果你硬是要用“撞墙”“穿越”之类的现象来解释量子出现的机率,那是你还把自已的思维禁固在宏观世界里的原故。还是借用你提问中的“墙”来说这个问题,



1.一个量子出现在墙的这边同时又出现在墙的那边都是可能的(不需要穿墙),长时间观察,可能发现这个量子在墙一边比另一边出现的要多,这就是“机率”。2.一个大活人不用“穿墙”,可能在墙这边同时也可能在墙那边是不可思议的事(如果是这样,你会说,见到鬼了)。但微观世界的一个量



子“不用穿墙”就可能在墙这边同时也可能在那边,这就是宏观与微观的不同的物理现象。3.现在热得发烫的“量子纠缠”也不需要“穿墙”来完成纠缠。举个例子,母女是一家人,母亲在北京,女儿在上海。女儿生了儿子,北京的母亲不管知不知道,马上变为了祖母,北京的“母亲”变为“祖母”是与上海的女儿变为“母亲”是同时的。


并不需要时间来传递这一信息。这就是“纠缠”。条件是必须是“一家人”。4.宏观世界的现象是因果关系。如你在墙这

边到达了墙那边(这是果),是因为“穿墙而行”(这是因)。微观粒子遵从的是统计规律,你在墙这边还是墙那边完全靠“上帝掷骰子”来确定。

沈大哥


其他答主的答案,大部分是在讲理论。如何去证明这个概率是非常的小。我想说 这个问题根本就不需要通过概率去算。哪怕是一个原子想穿越一堵墙的概率都是几乎为零。更何况是有一个天文数字的原子构成的人呢?

所以在这里用理论去计算的基本上都是卖弄玄学的。一个人撞墙 最大的概率就是变成一个肉泥,取决于你撞墙的速度。如果你的速度比较快,你的飞溅物可能绕开这个墙壁到达墙壁的另一端。

如果你的装备足够齐全 块头比较大,你的确有概率去撞穿透一面墙。这个场景在壮汉的好莱坞片中经常有。

所以如果你想穿透一面墙,你还是去买一个电动冲击钻吧。


王子传


不受人为干扰时,一个量子穿过去的概率可以认为是是1/2(取决于粒子种类,环境温度,墙的厚度,墙是否均匀,这个概率就很难算,假设1/2吧),人大概有500万亿(5×10*14)个细胞,估算一下,一个细胞长度有10*-5m,原子大小为10*-10m,取细胞和原子,不考虑原子电子层形变,为规则球体,一个细胞有(10*5)*3=10*15个原子,c原子有14个质子,H有1个,O有16个,因为H很多,不妨认为平均下来一个原子有3×10个粒子,综上一个人有15×10*30个粒子,为了简化不考虑这些粒子的相互关系,认为相互独立,那么一个人全部穿过的概率是0.5*(15×10*30),大概是10*-90,实际虽然可以比这个大,但也应该是负几十次方量级的,假设所有地球人7×10*9,每人每秒钟撞一次撞一年(一共365×24×60×60),大概一共是2×10*17次,利用概率学知识,要想使有人穿过墙的概率超过90%,大概要撞-1/lg(1-10(-91))次,这个数非常非常大我的计算器算不出来了,换句话说,即使宇宙毁灭了(宇宙是有寿命的)有一个人撞过去的概率也不会达到90%,是有一个人不是每一个人,就这样。


大山扯科学8162


铁头功,大力金刚掌,均源自少林寺,外家功法。

乾坤大挪移,内家功法瞬间移动,时间静止。

崂山道士穿墙术,玄阶功法,该功法由于其玄幻特色,密不外传,通常修炼到至人以上,而普通人很难到达至人仙人境界。

咱普通人,建议买把24磅榔头,或者和郭达签个合同委托他把墙砸了,一锤子付他十块钱。

以上均为现实穿墙,成功概率100%。

至于量子力学穿墙,那首先,就要应用物理读到博士,这一条估计概率为千万分之几。读到博士毕业后,其次,还要有个投资人,成功的投资人概率为百万分之一到千万分之几,再次,成功投资人投资意愿,为几百分之一,这是有人投资了,或零,没人投资。三者相乘是您有机会试试穿墙,研究穿墙成功或失败的概率都是50%,于是,将三者相乘的结果再除以2,得出您,从现在开始努力,20年后通过量子力学穿墙成功的概率。

给您点信心,估计穿墙成功率是一亿亿分之一,到零之间。祝您穿墙成功。


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