神奇的量子力學 有望使嶗山道士穿牆而過

神奇的量子力學 有望使嶗山道士穿牆而過

文/臥馬先生(李敦彥)

蒲松齡名著《聊齋志異》中的《嶗山道士》寫的是一個年輕慕道的人,在嶗山碰到了一個仙人,他凡人眼拙,看不出來仙人試探他,他吃不了苦。即使是仙人以

法術

暗示他,他依然不是成材的料,最終仙人教授的一招穿牆術,他回家去稍微一賣弄,就不靈驗了,以失敗告終。

嶗山道士雖然只是一個在民間流傳盛廣的荒誕仙幻傳說,故事寓意深刻充滿哲理性,告訴人們無論做什麼事,都要能沉得下心,謙虛好學,才能夠有所成就。至今沒有人相信一個大活人真的會穿過完好無損的牆壁到牆的另一邊去。所以嶗山道士的穿牆之術一直作為最具代表性的反面教材謹醒世人。

神奇的量子力學 有望使嶗山道士穿牆而過

嶗山道士圖

20世紀初創立量子力學(Quantum Mechanics)是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論它與相對論一起構成現代物理學的理論基礎。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除了廣義相對論描寫的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力學的框架內描述(量子場論)。

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量子力學穿牆示意圖

量子力學的誕生,使得嶗山道士的穿牆之術有了可能。

量子力學與牛頓的萬有引力經典力學不同,牛頓力學適用範圍是宏觀和低速世界。在物理學中一顆乒乓球是不可能穿越牆壁到達另一側,而是會在與牆面的接觸中被反彈回來。如把這個乒乓球縮小許多倍,變成構成物質的基本粒子那麼大,那麼它在微觀的量子世界中就會變得神通廣大無所不能了。

神奇的量子力學 有望使嶗山道士穿牆而過

牛頓力學與量子力學對比示意圖

微觀粒子的量子並不像是光滑的乒乓球,它們沒有形狀可言,更不會像球體那樣以某個速度沿著某條路徑運動,具有“量子隧穿效應”,一個能量為E的粒子,向前方一個具有能量大於E的勢壘射去,這個粒子有一定的機率從勢壘穿過去。這個勢壘就類似於宏觀世界的牆,所以微觀粒子通常可以像電子一樣遂穿過一面牆壁輕鬆實現“穿牆”。

量子力學中的“量子隧穿效應”是有條件的,自然人要實現嶗山道士那樣的“穿牆術”,需要身體中的所有電子、原子同時發生遂穿才可以實現穿牆。

理論上,人要真正實現量子世界的穿牆,最關鍵的是需要時間,人需要在牆壁前面一直等到人體中所有的電子、原子同時發生隧穿的條件,這個等待的時間按照科學家預測在百億年以上,是時間早晚的問題。只是沒有一個地球人能真正能夠站在牆壁前一直等到這一天而已。所以說,從量子力學的角度考慮,人是有穿牆而出的可能。嶗山道士之所以當年沒能穿牆而出,是他性質太急燥了。

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星河宇宙圖

您認為,假如嶗山道士用足夠耐力一直等到人體具備“量子隧穿效應”的條件後,真的會穿牆而出嗎?

2018年7月11日 於湖北襄陽老河口 臥馬居