穿墻術真的無法實現嗎？
就目前而言，在人類所認知的范圍內，還未能找到其他星球存在所謂的“外星人”。外星人不僅是科幻小說的不二素材，也是備受觀眾歡迎的科幻電影題材。不管是科幻小說還是科幻電影，外星人所呈現的是擁有很高的文明程度，掌握極為先進的科技，上天下地，無所不能。外星人不僅可以下地，穿墻術也是一流，那么，作為只擁有血肉之軀的人類，可以實現所謂的穿墻術嗎？
乍一看，人類想實現穿墻無疑是天方夜譚，而且已有的現實也表明似乎穿墻不能辦到。難道人類就真的不能實現穿墻術了嗎？即便不是人類穿墻，微小的粒子穿墻也不能實現嗎？
在物理學中，我們常常把牛頓力學也稱為經典力學，把相對論和量子力學稱為近代物理學。牛頓力學所適用的范圍為宏觀和低速世界，而相對論和量子力學分別適用于高速和微觀世界。由于我們現在所在一個宏觀的低速的環境里，因此我們不能夠實現穿墻術就是很正常了，而想實現穿墻術就必須用到量子力學來解釋。
在量子力學中，由于微觀粒子存在波粒二象性，就存在一種所謂的“隧道效應”的物理效應：一個能量為E的粒子，向前方一個具有能量大于E的勢壘射去，這個粒子存在從勢壘穿過去的幾率。而這個勢壘有點類似于宏觀世界的墻，所以微觀粒子不費吹灰之力就可以輕松實現“穿墻”。
在經典力學中，老虎或石頭無法毫發無損穿透墻，而量子力學則提供了可能
那么，為什么在宏觀世界觀察不到這種神奇的“穿墻術”現象呢？因為任何勢壘都存在著一定的透射系數，透射系數對勢壘的寬度、物體的質量以及勢壘與物體的能量差相當敏感。簡單來說，隨著物體的質量和勢壘寬度的增加，透射系數將按照指數衰減，所以宏觀物體（比如人）想穿過墻，幾率趨于無限渺茫。
作為一個微觀粒子穿墻術的體現，如果我們就質量為1.67×10-27的質子來說，假設質子的能量比勢壘低1eV，勢壘的寬度為2埃，D為透射系數，D0為常數，U(X)為勢壘能量，E為粒子的能量，a、b分別為積分區間的下限和上限，則b-a就是積分區間的寬度，h為普朗克常數，根據勢壘貫穿公式
計算得出，質子穿過能量比自身多1eV的勢壘的概率約為2.6×10-38，可見實現穿墻術的困難所在了。
- 發表于 2016-10-28 00:00
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