上期我們講到想要同時存在於各個位置,量子隧道效應可以幫你實現,至少有那麼一點。量子隧道效應就不講了上期說了,這期主要講一些別的東西。
當一個阿爾法粒子逃逸原子核,這是放射性衰變最重要的機制之一,量子隧道效應也會向另一個方向發生,光子、中子、電子和阿爾法粒子也能在各種聚變和粒子捕獲現象中通過量子隧道效應進入原子核。實際上,沒有量子隧道效應恆星無法把氫轉化成重核,各種現代電子產品也要依賴量子隧道現象,包括電晶體等。
但阿爾法粒子穿過屏障的速度有多快呢?據我了解,這是瞬時的,也就意味著超光速。實際上想要驗證它極其困難,因為我們沒法製造那麼準確的時鐘來給這樣迅速的過程計時,下面講一下可能的驗證方法:發現引力波的LEGO幹涉儀,雷射束以直角向下傳送,之後再匯聚在一起,這些光子的波包相互作用,產生了對路徑長度差異非常敏感的幹涉圖案,這就是麥可遜幹涉儀。
但我們要做點改變,我們發射單個光子而不是雷射,然後在一條通路上用很薄的反射屏障阻擋,如果沒有量子隧道效應,屏障應該反射100%的光子,但就像之前的阿爾法粒子,當光子接近屏障時,定義其位置的波包在屏障後仍有微弱的延伸,大約99%的情況下光子被反射,但有1%的情況它會在屏障後取得其位置並繼續行程,如果這種罕見的隧道效應確實使光子瞬時穿過屏障的厚度,那麼這些光子應該會比另一條無阻擋路徑的光子略早到達探測器,這樣的話在末端它們的波包將顯然不會完全對齊,但要做到它,幹涉儀的初始路徑長度需要完全相同,要保證這一點需要另一個量子力學的特性「量子糾纏」,以前講過這個效應感興趣的話可以翻過去看看,量子糾纏提供了另一個超光速影響的啟示,這樣的話我們就能非常精準地測量光子運動時間的差異。一個聰明的物理學家團隊成功進行了這個實驗,他們發現產生量子隧道效應的光子確實比它的同伴先一點抵達,它好像瞬移穿過了屏障,因此是超光速運動,所以量子隧道效應發生時是超光速的。 這期就到這裡,下期我們講一下絕對零度可以達到嗎?謝謝大家觀看。