既然物质都是“虚无”的,那么我们是否可以穿墙而过?

发布时间:2020-10-07 聚合阅读:
原标题:既然物质都是“虚无”的,那么我们是否可以穿墙而过?你可能听说过,宇宙中的一切,包括组成你的身体的所有物质的原子,它们大多都是空的。原子空间为99.999...

原标题:既然物质都是“虚无”的,那么我们是否可以穿墙而过?

你可能听说过,宇宙中的一切,包括组成你的身体的所有物质的原子,它们大多都是空的。原子空间为99.99999%,你可以这样想象,把一个原子看成是一座体育馆,那么原子核,它的大小只相当于这座体育馆中央的一粒沙子。这也就意味着,你所看到的,触碰的周围的一切,其实都不是实体,它们几乎都是虚无的。这很令人难以置信,但如果这是真的,那么我们为什么不能穿过这些虚无的空间吗?比如说,穿过一堵墙?

原子由原子核和电子构成,在高中物理书上那些基本的草图中,我们通常可以看到电子围绕原子轨道进行。其原子模型大概就相当于我们的太阳系,原子核就是我们的太阳,电子就像行星一样绕着太阳的轨道旋转。但实际上,电子并没有特定的轨道,它们就像云一样,占据着整个原子中的空余空间。看上去好像一片带负电的云状物笼罩在原子核周围,因此被称为 “电子云”。

想象一台风扇,打开之前扇叶只占据着那么一点空间,但是当它打开时,你可以看到,旋转的扇叶占据了整个空间。现在,你可以试试把手伸进这个扇子......当然我们不建议你这样做,你会受伤,但我们能得出结论,你的手和风扇叶片不能同时存在于同一地方。无论如何,两样东西不能同时存在于同一处,电子也是一样,这个理论被称为“泡利不相容理论”。从基本层面上讲,这就是你为什么不能够穿过墙壁。

在现实中你知道你不能穿过墙壁,但是亚原子粒子却可以通过一个叫做量子隧穿的奇怪过程来完成这样的壮举。

例如,想象一个电子,是一个大理石,位于两个凹陷处,中间被一座小山隔开,这代表了一个雕刻的电场的影响。要从一个洼地到另一个洼地,大理石需要滚动足够的能量。如果它的能量太少,那么经典物理学预测它永远无法到达山顶并越过这座山。然而,在量子物理学中,像电子这样的微小粒子,即使没有足够的能量爬上山顶,事实上也能够让它通过。它能够有一定的概率通过“隧道”穿过山丘,然后突然出现在山丘的另一侧,就好像真的拥有“穿墙术”一般。

虽然这个理论听起来非常不靠谱。但是!这个理论却被科学家们用实验反复证明。如果没有量子隧穿现象,宇宙中就不会合成任何的有机分子。又比如,在我们的身体中,葡萄糖氧化酶中的氧原子核也会发生量子隧穿效应。

那么有人可能要问,人是否可以像电子一样遂穿过一面墙壁呢?答案是"可以"。但是如果人想要穿过墙壁,就需要先把人分解成为量子尺度微粒的集合体,然后还要保证每一个微粒100%隧穿过去,然后还要穿过去以后100%把这个人重新组合起来。量子力学的计算结果表明,像一个人这样大的物体,穿过墙概率是如此之小,以至于你可能等到宇宙的尽头,却仍然发现自己还在墙的这一边。