“原子大多是空的,所以我們可以穿墻。”
這種推理的結局就是,你拿臉驗證了物理學的耐心。
![]()
這就是物理學最讓人絕望的地方:它老是揭露我們以為很合理的幻想有多蠢。我們確實生活在一個由原子構成的世界,而這些原子看似空空蕩蕩。原子核就像足球場中央的一粒芝麻,電子則在看臺邊緣悠哉地飄著,中間基本全是“虛空”。
可是偏偏,當你拿腦袋和一堵磚墻打賭時,你得到的不是穿墻自由,而是醫院的CT賬單。
為什么?因為宇宙比你狡猾,它在背后安排了兩條鐵律,死死守住你和墻之間的“邊界”:電磁斥力和泡利不相容原理。
先說第一個。電磁斥力聽起來高大上,其實原理很簡單:電子帶負電,兩個電子湊到一起時,誰也看誰不順眼,立刻掀桌子——結果就是你推墻的時候,墻里的電子和你身體里的電子互相嫌棄,把你頂開。
![]()
這不是你能選擇的,而是宇宙強制執行的“冷漠”。所以別把“硬”理解成物質真的像鋼鐵一樣堅不可摧,它本質上是一種排斥。換句話說,你撞墻失敗,并不是因為你不夠猛,而是因為墻在冷冷地告訴你:“滾開,你配不上和我貼得更近。”
第二條鐵律更狠,叫泡利不相容原理。翻譯成人話就是:電子這些家伙有強迫癥,不允許兩個完全一樣的存在占據同一個狀態。
![]()
宇宙寫死了規矩:同一張椅子上,屁股只能一個一個坐,絕對不允許雙拼。你想擠也沒用。于是,當你身體里的電子云靠近墻壁里的電子云,它們馬上亮出宇宙憲法:“禁止重疊,違者驅逐。”這就是為什么原子會維持自己的“疆域”,不讓你輕易闖入。
所以,你看到的“堅固”,其實是兩種拒絕疊加的規則在起作用。硬度從來不是什么物質天生的屬性,而是宇宙這套規則的副產品。你感受到的桌子、椅子、墻壁,它們全都只是電子互相排斥的結果。說白了,硬度只是幻覺,是物理學強行塑造出來的一種幻覺。
那么,問題來了,量子力學是不是一點機會都不給?
其實不是。量子世界總愛給人留一點荒誕的希望。它偷偷在規則里開了個小后門,叫“量子隧穿”。粒子不是單純的小球,它們也是波。
波有個有趣的特性:遇到障礙不會干脆反彈,而是會慢慢“滲透”進去。如果墻壁足夠薄,這股波甚至可能在另一邊留下影子。于是,在極小極小的概率下,電子真的能穿過去。
![]()
這就是隧穿效應。如果沒有它,太陽就不會發光。因為恒星內部的氫原子根本沒本事靠近到能融合的地步,全靠那點微不足道的隧穿效應,它們才偶爾“作弊”,成功聚變,點燃了恒星。
所以從某種意義上說,你雖然不能穿墻,但你每天曬到的太陽光,正是因為微觀世界的“穿透奇跡”才存在的。
不過別高興太早,這種奇跡不會發生在你身上。科學家算過,一個完整的人靠量子隧穿走過墻壁的概率,大概是10的10的30次方分之一。看到這個數字你應該崩潰了,它比中彩票十次頭獎再順便娶個外星公主還荒謬。
拿計算器算直接報零,連機器都懶得騙你。這就是宇宙的幽默感:給你開了個后門,但鎖得比鐵桶還嚴。
有人可能會說,那要是未來科技能破解呢?別做夢了。真要能隨便穿墻,整個社會會在三秒鐘內崩潰。監獄失效,銀行金庫形同虛設,臥室墻壁毫無意義。沒有任何財產、隱私和安全可言。整個文明秩序會瞬間倒塌,你還沒來得及慶祝穿墻成功,人類社會就先玩完了。
所以,你應該慶幸宇宙沒給你這特權。
再退一步講,所謂“現實”,其實是建立在規則上的幻象。你以為的堅固不過是電子之間的排斥,你以為的獨立空間其實靠的是泡利原理的死板執法。
我們生活的世界不是堅固,而是規則強行維系的穩定。如果沒有這兩條法則,物質根本無法維持形狀,世界就會瞬間塌縮成一團混亂。
所以,下次你撞到墻的時候,不要埋怨鼻子。感謝物理吧。因為如果墻真能讓你穿過去,恐怕你早就沒機會在這里發牢騷了。
參考:本文改寫自 Larissa G. Capella 《Why can't we walk through walls if atoms are mostly empty space?》
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.