要說人能不能像木偶片《嶗山道士》里的主角似的，“哧溜”一下就穿墻而過，放在以前，大伙兒肯定覺得這純屬扯閑篇兒，是神話故事里才有的橋段。墻那就是個實實在在的存在，人硬往上撞，結(jié)果不是墻趴窩，就是人的腦門兒起包。

可自打量子力學(xué)這學(xué)科冒出來，好多事兒就變得不那么絕對了，甚至有點兒值得探討了，人在未來真可能穿墻而過嗎？

電子、光子這些小家伙，活得可比咱自在多了,它們更像是一團飄忽不定的“云”，或者用科學(xué)點的話說，叫“波函數(shù)”。這團云描述的是粒子在哪兒出現(xiàn)的可能性。就算有一堵能量砌成的“高墻”，按照老理兒說，粒子要是勁兒不夠，壓根就甭想翻過去。

但在量子世界里，這團概率云卻能悄悄滲到“墻”里頭，甚至還有那么一丁點兒可能，在墻的另一邊冒出來！這就好比，你明明看見前頭是條死胡同，可愣是有個影子，嗖地一下，沒費勁兒就透過去了，留你在原地干瞪眼。

這個過程，科學(xué)家就給起了個名兒，叫“量子隧穿”。

您可別小瞧這“透過去”的一丁點兒可能。對于微觀粒子來說，這可是它們的家常便飯。比如說，咱頭頂?shù)奶?，為啥能持續(xù)不斷發(fā)光發(fā)熱，照亮和溫暖咱地球幾十億年？核心秘密就在量子隧穿。

太陽內(nèi)部像個巨大的高壓鍋，溫度和壓力都高得嚇人。氫原子核要想聚合在一起發(fā)生核聚變，就得克服它們之間巨大的電性排斥力，這就像讓兩個互相看不對眼的人非得緊緊擁抱一樣難。

按經(jīng)典物理算，太陽內(nèi)部的溫度壓根不夠讓它們有足夠的能量去“硬撞”。可多虧了量子隧穿效應(yīng)，這些氫原子核不需要完全硬闖，它們有那么一小部分，能靠著這種奇妙的“滲透”能力，穿過那道能量的屏障，成功合體，從而釋放出讓我們賴以生存的光和熱。

沒有量子隧穿，太陽可能就“燒”不起來了，或者得換個完全不同的玩法。您看這玩意兒可不是實驗室里空想的，它實實在在地支撐著恒星的燃燒，支撐著咱們的存在。

再舉個接地氣的例子，現(xiàn)在大家都離不開的智能手機和電腦，里頭最核心的部件——芯片，其運行也離不開量子隧穿效應(yīng)。芯片上有幾十億個微小的晶體管，它們像開關(guān)一樣，控制著電流的通斷，才實現(xiàn)了各種復(fù)雜的計算。

隨著技術(shù)發(fā)展，晶體管越做越小，小到只有幾個納米的尺度，這時候，電子就能憑借量子隧穿效應(yīng)，從本應(yīng)該關(guān)閉的通道里“漏”過去。

這在我們工程師看來，就是個令人頭疼的“漏電”問題，它限制了芯片性能的進一步提升，也催生了科學(xué)家去研究新的材料和結(jié)構(gòu)來克服它。

您看同一個原理，在太陽那兒是能量的源泉，到了芯片這兒，就成了需要克服的麻煩?？茖W(xué)就是這么有意思，它不管你好壞，只管存不存在，怎么利用全看咱人類的智慧。

說了這么多微觀世界的奇跡，咱得回到最初那個癢癢的問題了：人，到底能不能隧穿？答案恐怕得讓您失望了，在可預(yù)見的未來，完完全全、徹徹底底，不可能。為啥呢？關(guān)鍵就在于“概率”倆字。

量子隧穿發(fā)生的概率，跟粒子的質(zhì)量、要穿過的勢壘高度和寬度都有關(guān)系。粒子越輕、勢壘越矮越薄，穿過去的可能性就越大。電子已經(jīng)很輕了，它穿個原子尺度的薄屏障，概率還挺可觀?？梢粋€人是由多少原子組成的？那可是個天文數(shù)字。

咱粗略打個比方，這就好比讓您投一枚特制的硬幣，這硬幣每次扔出去，得有整整一面城墻那么大的面積都刻著“花紋朝上”，只有一個針尖那么小的地方是“數(shù)字朝上”。

您想讓這枚硬幣落地時，不僅是“數(shù)字朝上”，還得是那個針尖恰好立在一根頭發(fā)絲上。這概率小到什么程度了呢？小到比您連續(xù)中一輩子彩票頭獎的概率還要小得多得多，甚至可能自從宇宙誕生以來直到今天，這樣的事件都極難發(fā)生一次。

所以盡管從絕對的物理定律上講，組成您身體的所有原子在同一時刻、朝同一個方向發(fā)生隧穿的概率不是嚴(yán)格為零，但這個概率實在太小了，小到在現(xiàn)實意義上完全可以忽略不計，等同于不可能。

所以量子隧穿效應(yīng)給我們的最大啟示，并非是打開了什么超能力的大門，而是徹底改變了我們對世界的認(rèn)知。它告訴我們，在微觀的基石層面，世界并非我們?nèi)粘＝?jīng)驗中那樣非黑即白、確定無疑。

存在著一種內(nèi)稟的、概率性的模糊地帶。這種奇異性是微觀粒子的根本屬性。當(dāng)我們從微觀走到宏觀，組成你、我、墻壁這些宏觀物體時，由于涉及到數(shù)量極其龐大的粒子，它們集體的行為會把那種微妙的量子概率性平均掉，最終呈現(xiàn)出我們熟悉的、確定性的經(jīng)典規(guī)律。

你現(xiàn)在能穩(wěn)穩(wěn)地坐在椅子上，而不會突然掉到地板下面去，就是因為宏觀物體的穩(wěn)定性，使得量子隧穿的可能性被壓制到了不可思議的低。

盡管咱自己練不成穿墻術(shù)，但理解并利用量子隧穿效應(yīng)，已經(jīng)給人類科技帶來了翻天覆地的變化。

除了前面提到的太陽能源和芯片技術(shù)，像掃描隧道顯微鏡這樣的利器，就是靠著精確控制針尖與樣品表面之間的量子隧穿電流，讓科學(xué)家能“看見”一個個原子，直接控制物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。

這為納米科技和新材料的研發(fā)打開了全新的大門。未來，或許基于量子隧穿原理的更高精度的傳感技術(shù)、新型電子器件還會不斷涌現(xiàn)。

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