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深度长文:从量子力学角度来讲,一个人穿墙而过的概率有多大?

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我们都知道,现实世界里,一个人是不可能穿墙而过的,不要被电脑游戏里的“瞬移法术”洗脑了。

不过,量子世界是一个完全不同于我们宏观世界的诡异存在,那里时刻上演着颠覆我们三观的诡异事件。量子世界最大的特点就是不确定性,微观粒子的状态是不确定的,只能用概率波去描述,也就是所谓的“波函数”。



更不可思议的是,任何形式的观测,都会导致微观粒子的“波函数”坍缩,从不确定状态转为确定状态。至于为什么会坍缩,我们并不知道,只是在实验中发现了这种现象确实存在,从这个层面上来讲,可以认为波函数坍缩是一种假设或者公理。

具体来讲,量子世界的诡异现象包括量子纠缠,量子隧穿,波粒二象性等,其实这些现象的本质都是不确定性。

量子隧穿效应表明,微观粒子可以突破“能量势垒”的束缚,有一定几率直接跨越能量势垒。什么意思呢?用宏观世界的例子来打比方就明白了。



比方说,用尽全力你也只能越过一堵2米高的墙,那么“2米”就是你的“能量势垒”,超过2米高的墙,无论如何你都跳不过去。



但是按照量子隧穿效应的诠释,你可以通过“赊借”能量的方式瞬间穿过那堵墙,然后归还能量,只要整个过程时间足够短,就有一定几率发生。

当然量子隧穿效应只适用于微观世界,所以在宏观世界里,你想直接穿过一堵墙,是不现实的。



但是,考虑到你的身体本身就是由无数微观粒子组成的,理论上分析,有没有那么一个时刻,组成你身体的所有微观粒子同时发生了量子隧穿效应,然后你就会直接穿墙而过呢?

纯理论上讲,确实有一定几率发生,但几率低到我们完全无法想象。从现实层面来讲,发生的几率为零!

下面先从理论上分析。

理论上讲,你甚至不需要做任何事情,不需要处心积虑地考虑如何穿过那堵墙,实际上你甚至什么都不需要做,甚至不用站在墙的旁边,该干什么就干什么,像平常一样吃饭生活工作,在某一时刻,你就会发现自己突然站在了墙的另一边!

但发生这种事情有一个重要前提:时间必须足够长!

到底有多长?

不知道,也没有任何人知道!需要的时间比你想象出的任何时间都要长,这么说吧,可以通俗理解为“只比永久少那么一点点”!



当然,确实可以利用量子力学中的相关公式计算出穿墙而过的大致概率,有人确实这么计算过,计算过程那是相当复杂,至于是否真的严谨,不敢多说,但所有的计算都指向一个结果:无比的漫长。

漫长到什么程度呢?假设从宇宙大爆炸开始,也就是从138亿年前开始,一直到现在,都不可能发生穿墙而过这种现象,甚至直到宇宙毁灭也不会发生哪怕一次!

人类区区不到百年的寿命,怎么可能穿墙而过呢?那么假设你能永生,同时宇宙也能永生,你是不是有一定几率穿墙而过呢?

事实上,你会发现,世界上有太多的事情在上演,有太多的事情会发生在你和你想要穿过的那堵墙之间,而且所有的事情发生的概率都要比你穿墙而过的概率都要高。



即便假设你能永生,那堵墙呢?最多几千年之后,那堵墙就轰然倒塌了。

还有你生活的地球,太阳系,银河系,也一定会在漫长的时间过后经历沧桑巨变。即便宇宙不会走向死亡,也一定会演化成一个全新的模样。

到最后,宇宙中恐怕也只剩下黑洞了。甚至可以这么讲,组成你身体的微观粒子有可能会因为量子隧穿效应而变成黑洞,这种可能性实际上比你穿墙而过的几率要大得多。即使你能够顶住黑洞强大的引力,不发生坍缩,也意味着你的等待才刚刚开始,你之前的等待也只是万里长征第一步!

到这里,如果你仍旧不相信“穿墙而过不会发生”,那么咱们换一种角度来继续分析。

其实严格来讲,上面所讲的“从量子力学角度讲,穿墙而过的概率非常小”这种观点是不严谨的,因为即便是从量子力学来讲,你穿墙而过的几率与经典力学下的几率并没有什么不同,其实几率都应该是零

什么意思呢?

简单来讲,量子力学中的叠加态,纠缠态或者不确定性其实都是非常“脆弱的”,很容易受到周围环境的影响。量子力学中的不确定性只是理想状态下的一种表现,量子世界不可能孤立存在,随着时间流逝,量子系统势必会与周围环境发生作用,相互纠缠,最终纠缠越陷越深,完全陷入无休止的纠缠。



这就意味着,对于你这样一个拥有近乎无数微观粒子的身体来讲,显然并不能用简单的概率来计算。

说白了,如果只考虑简单的数学计算,认为只要一直计算下去,只要考虑到所有的微观粒子,并计算出每个粒子之间的相互作用,并计算出单个粒子穿墙而过的概率,然后再把单个粒子的概率相乘,最终得出你整个人穿墙而过的概率,这个概率真的可靠吗?

并不可靠!

刚才讲了,量子系统一定会与周围环境发生相互作用,这个过程中所有的量子效应就会过渡或者“坍缩”为经典力学效应,此时再用量子力学中的概率描述就行不通了,只能用宏观经典力学诠释。



其实这也就是所谓的“退相干”。

这个世界不只是有你和你想穿越的那堵墙,即使只有你和墙,组成你身体的无数微观粒子和那堵墙的微观粒子也会发生相互作用,甚至你身体本身的无数微观粒子也会发生纠缠作用,在这个过程中,所有的量子效应都会消失,表现为宏观的经典效应。

结果就是,你每次穿墙而过的动作,都会表现为狠狠地撞在那堵墙上!

实际上,依靠量子效应穿墙而过,甚至没有寻找传说中的“崂山道士”更靠谱,让他教你“穿墙而过”的“超能力”,都要比你依靠量子效应穿墙的概率高太多!

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