穿牆的概率有多大?
觀察原子的結構時, 我們知道其中大約99.9999999%都是空的, 即未被亞原子粒子填滿。 由於物質都是由原子組成的,
在不考慮量子物理的情況下, 有些人會假設原子中所有空的區域或許能使一個物體穿過其他物體。 儘管這並沒有考慮到電子, 不過就算把電子與質子相比, 電子也很小, 但它帶有很強的負電荷。 此外, 這些電子以亞光速繞著原子做圓周運動。 所以當一個原子接觸到另一個原子時, 環繞原子運動的電子會相互排斥。
事實上, 這種排斥的電荷足以讓人接觸不到任何東西。 當人站起來時, 鞋子裡的電子會排斥地板上的電子, 你就會懸浮在地板上的一百萬分之一釐米處。
原子
如上所述, 組成人體的原子中的電子總是會排斥牆壁中原子的電子。 由於這種阻礙的存在, 人就無法穿牆而過。
但我們還可以從另一個方面來看這個問題, 那就是量子物理學。 量子物理學中最核心的觀點之一是“不確定性原理”。 量子力學認為, 任何事物的位置總是不確定的。 如果你正在看書架上的一本書,
一般來說, 談論原子中電子的位置時, 會有更多的不確定性。 電子在原子上的位置被稱為“軌道”, 但這個“軌道”並非是固定的, 而是指電子最可能出現的位置。
量子隧穿效應
考慮到所有不確定性, “量子隧穿效應”開始發揮作用。 量子隧穿效應是指粒子從A點跳到B點, 而不經過它們之間的空間。 這是實際觀察到的效果, 當今的一些技術中有在應用。 物理學家認為, 原子有時也會出現這樣的情況, 以結合並形成重元素。
回到問題中來。 如果量子隧穿效應生效, 人體內的所有原子都會從牆的一邊轉移到另一邊, 而不需要經過牆本身。 單個原子可能容易發生量子隧穿效應, 但人體是由5000億億億個原子組成, 整個人發生量子隧穿效應的概率極低, 低到近乎為零。
通過計算可知, 對於一堵寬1米的牆壁, 體重為50千克的人發生量子隧穿效應穿牆而過的概率僅為10^-(10^35), 即十的一千億億億億次方分之一。