经典物理里有个朴素直觉:墙挡在前面,能量不够就老老实实弹回来,边界是绝对的。量子力学把这直觉撕了个口子。
其实
粒子的走向不取决于确定的边界,而是波函数给出的概率分布。其实能量低于势垒时,波函数在墙另一侧也不是干脆归零,而是拖着一条指数衰减的尾巴——它"渗"过去了,留着非零的穿透概率。这不是补丁,扫描隧道显微镜直接靠隧穿电流把单个原子的轮廓都描了出来。
更离谱的是太阳。核心质子间的库仑斥力按经典说法根本凑不到一块儿,可它们靠隧穿一点点克服斥力发生聚变,恒星才点得亮。没有隧穿,绝大多数星星压根不会发光。
所以从某种角度看,墙从来不是绝对边界,只是概率低到我们察觉不到。宏观物体穿墙的概率小到可忽略,而我们赖以为生的恒星,恰恰建在这点"不可能"之上。すごい。