人有穿過牆壁的超能力,就違背了泡利不相容原理,那世界就亂套了

2020-12-03 科萌說理

今天端午節放假的第二天,我的生活狀態基本上就是睡覺追劇打遊戲,晝夜顛倒。這個假期期間我看了一部美國的科幻電影:心靈傳輸者。講述了男主戴維萊斯不慎跌入冰窟中,卻由此發現自己擁有心靈傳輸的神奇能力。這項能力可以讓戴維憑藉想像瞬間從一個地方轉移到另一個地方,地與地之間從此沒有障礙。這個能力是不是讓人羨慕,如果要是有了能穿越牆壁的超能力,就能一天之內穿越十多個國家。但是人究竟能不能穿過牆壁呢?

宇宙中的一切都是由原子構成的,原子中99.9999999%是空的。這意味著我們人類想穿過的牆和周圍的一切幾乎都是空心的,理論上我們是能穿過牆壁的,千萬不要著急去試試啊,只是理論而已。原子是由電子以及由質子和中子構成的原子核組成,如果把原子的大小比喻成西瓜,那麼電子和原子核就會很小根本看不見,所以就造成了99.9999999%是空的。

但是在原子的草圖中,通常顯示電子軌道繞著原子核運動,就像行星繞著太陽那樣。但是事實上,電子以雲的形態。在那些空出的地方聚集。可以把它想像成風扇,看起來有很多空餘空間,但是開關打開你就會看到扇葉幾乎無處不在。理論上,如果你現在試著把你的手放進電風扇內,手和扇葉不可以同時在同一個地方。還是那句話千萬不要著急去試試啊,只是理論而已。任何兩樣東西都不可能同時在同一個位置,即使電子也是如此,這個就是泡利不相容原理,即兩個電子處於相同的量子態,其波函數相反,因此總波函數為零,也就是說兩個電子處於同一狀態的概率為0。也就是說沒有兩個電子可以處在同樣的位置或者結構中。也就是為啥我們不能穿過牆壁的原因。

同樣,你也就不能穿過一個物體。但是你知道你甚至也不能觸摸到它們嗎?如果你真的把手伸進風扇,你可能會感受到扇葉在擊打你的手。但是實際上你感受不到那些扇葉,你從來沒有真正感受過一個物體,是不是很震驚?不要驚訝,你知道磁鐵同極互斥嗎?這就是你試圖觸摸時發生的事情。就好像你和你所觸摸的一切,之間有一個無形的力場,即使遭受外力也從來不會被破壞,宇宙中的一切也是這樣的。

但是如果你真的擁有穿過了一面牆的能力,這真的打破了科學。電子是費密子(自旋為半整數的粒子),而且必須遵守泡利不相容原理。但是另一種亞原子顆粒玻色子(泛指比原子更小的粒子)不遵守,如果費密子開始像玻色子一樣運動整個宇宙會變得非常奇怪。但是我們不是完全沒有希望,有一個神奇的就是量子隧道,量子隧道在隧道裡一個細小的微粒可以穿過屏障,但是根據經典力學它還沒有力量做到。是不是在想我們給量子隧道力量,就能穿越屏障了?但是隧道效應被應用於掃描隧道,顯微鏡電子在土壤表面和顯微鏡尖端有一個小隧道。如果你想用這一現象穿牆,你需要保證體內的每個微粒都穿過障礙物,可惜的是那個事件發生的可能性微乎其微。

或許在未來科學家能夠讓我們實現一種超能力,你會想要什麼呢?

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