最不可思议的超光速现象，没有它就没有我们的一切

打工人 · 2025-4-6 19:27:21

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光速限制，是爱因斯坦狭义相对论的核心思想。但是，在量子世界，超光速现象几乎随处可见，让人觉得如此不可思议。
经过一百多年的发展，量子力学其实早就走入了你我生活，但至今没有人能完全读懂量子力学，因为它实在太诡异了。
量子力学的核心思想就是不确定性，我们只能用概率去描述微观粒子的状态，也就是所谓的“波函数”。

同时，物理学家德布罗意提出了物质波的概念，认为任何物体都有波长，都可以被描述成某种波包，波长的大小决定着一个物体的位置确定程度。
波长越大，位置就越不确定，波长越小位置就越确定。
不仅仅微观粒子有波长，宏观物体同样有，只不过由于宏观物体质量很大，现实世界很难体现出波的特性，只有粒子性。比如说此刻的你坐在沙发上读这篇文章，但理论上讲，你也有可能在月球上，或者其他任何地方，只是这种概率趋于无限小罢了。
而如果我想看看你到底在哪里时，你的状态就发生了坍缩，也就是波函数坍缩，从不确定性坍缩为确定状态。
量子力学中的不确定性还体现在了另外一个诡异现象：量子隧穿效应。

可以这样通俗地理解量子隧穿效应。假设以你个人能力，最多只能翻越2米高的墙，这意味着在面对5米高的墙时，无论如何你都翻越不过去。
但如果你在量子世界，情况就不一样了。你有一定几率通过“赊借”能量的方式瞬间穿越5米高的墙，然后归还能量。只要整个过程时间足够短，就可以发生。

这就是量子世界里的量子隧穿效应。事实上，恒星之所以能发生核聚变，一个重要原因就是有量子隧穿效应的存在。单凭恒星核心的温度和压力其实远远达不到核聚变的条件，而正是由于在量子世界存在量子隧穿效应，某些微观粒子总能跨越“障碍”进行核聚变，虽然几率很小，但恒星内部微观粒子数量极其庞大，产生核聚变的粒子总数也是很可观的。
某种意义上讲，如果没有量子隧穿效应存在，恒星就不会发生核聚变，生命也就不可能诞生，当然也不会有我们人类！
量子隧穿效应的速度到底有多快呢？