按量子力學來說,一個人撞牆,有多大概率能穿過去?

2020-10-03 蒙蒙的小熊

微觀粒子有一種特殊的穿牆術,叫做隧道效應。

太陽內部的核反應,就要依賴於隧道效應。

我們知道原子核都是帶正電的,核聚變需要兩個原子核相接近。它們距離靠得越近,相互的斥力就越大。

這種斥力造成的障礙,是一種勢能屏障,又叫做「勢壘」。

如果要翻越這個勢壘,粒子必須具有很大的動能。

在正常的溫度下,基本粒子熱運動,根本就無法克服這個勢能障礙。

否則海洋水中的氫原子核就會自動產生聚變。

根據量子力學,微觀粒子的能量會有一個波動、起伏,當然這個能量起伏可以是正的,也可以是負的。

如果這個隨機產生的能量起伏,加上粒子的動能恰好能夠克服這個勢壘,粒子就會穿越這個障礙碰在一起,就會產生核聚變反應。

這取決於兩個條件,一個就是這個隨機波動的能量的大小,還有一個就是粒子本身具有的動能。

太陽內部的氫合成氦,要幾百萬年才能完成一次反應。

要知道太陽內部有1500多萬度的高溫,3000億個大氣壓。

正是因為這個反應速度非常的慢,所以太陽才能夠燃燒幾十億年。

當然,如果太陽內部的溫度升高,這個反應速度就會大大的加快,因為粒子具有的基礎動能更高,所需要的額外能量越小。

如果我們把勢能障礙看成一堵牆,把基本粒子看成人的話,那麼粒子穿越室內和人穿牆的物理性質是完全一樣的。

一個人撞牆,有多大概率能穿過去,取決於人的能量以及牆阻止人的能量,換句話說就是牆的堅硬程度。

如果如果讓綠巨人浩克來穿牆,普通鋼筋混凝土牆和磚牆肯定都是擋不住的,一下就打出來了。

但是這並不是真正意義上的穿牆術。量子穿越勢能障礙的時候是超光速的。這也是物理世界中唯一一種違反相對論的物理現象。

如果牆非常堅硬,人的能量不夠,那麼就需要藉助額外的能量,來完成這個量子穿牆術。

我們知道根據德布羅意物質波,萬物都在波動,質量越大波動性越差。

所以小孩撞牆,翻越概率比大人的概率要大。但是即便如此,穿牆的概率也是0。

因為人的基礎動能實在是太低了。

要提高這個基礎動能,就只能提高溫度。而且一般的提高還不行,必須加熱到幾千萬度才可以。但這個時候人已經不是人了,變成了一團等離子氣體。

如果鬼魂真能夠穿牆而過,那肯定是一團等離子體。

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