量子力学:人真能穿墙而过,科学家说可以,只是概率非常小!

虽然穿墙术一直是出现在一些神话电视电影中,但我们都知道这种情况在我们的日常生活中永远不会发生。显然,一个人不能穿过完整的墙。但是在量子世界里,事情完全不同。

我们通常称牛顿力学为经典力学,它既适用于宏观世界,也适用于低速世界。在经典物理学中,乒乓球不能穿过墙到达另一边,但是当它与墙接触时会反弹。然而,如果乒乓球的数量减少到构成物质的基本粒子的大小,那么它将是世界上“无所不能的”。

微观粒子不像光滑的乒乓球,它们没有形状,也不像一个沿着特定路径有速度的球体。这里,不确定性是微观粒子的基本属性。我们只能说他们在某个特定的时间会有多少个点,概率就是物质波的所谓“波粒二象性”。

波的特征在于它根据其大小和波长穿过障碍物,就像对着墙壁大喊一样,即使99.99 %的声音从墙壁反射回来,一小部分声波也会穿过墙壁。物质波实际上并没有被障碍物阻隔,而是在障碍物中减弱,这意味着它们可以穿过任何有限的障碍物。运动中反射的微观粒子不会被墙阻挡,但是出现在墙的另一边的可能性太小。当它们出来时,似乎有我——这就是所谓的“量子隧穿效应”: E粒子的能量,向前射出超过E的势垒是能量,粒子有一定的机会穿越障碍。这种屏障类似于宏观世界的墙,所以微观粒子通常很容易“穿过墙”。

所以问题是,你能像电子一样穿过墙壁吗?答案是肯定的。

那么,为什么这种神奇的穿墙现象在宏观世界中没有被观察到呢?

透射系数对障碍物的宽度、物体的质量以及障碍物和物体之间的能量差很敏感。

简而言之,随着人体质量和屏障宽度的增加,透射系数将与指数衰减一致,波长约为10 - 36米,小于普朗克尺度,所以人们想要通过屏障,风险几乎为零。

如果你决定要穿过墙,那么必须等到体内所有的电子和原子同时出现。你需要站在墙前多少年?宇宙现在大约有137亿年了,但是你必须等待至少100亿年,137亿年或者更久,直到宇宙结束,显然你你不能等待这种可能性的发生。


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