在現(xiàn)實(shí)生活中，有一個(gè)常識無需多言：一個(gè)人無論如何努力，都不可能穿墻而過。

我們或許會在電腦游戲、科幻電影中看到“瞬移法術(shù)”“穿墻技能”，那些主角只需輕輕一躍，就能穿透堅(jiān)硬的墻壁，瞬間出現(xiàn)在另一邊，但這終究只是人類的想象，是藝術(shù)創(chuàng)作的夸張手法，萬萬不能當(dāng)真。

可當(dāng)我們把目光從熟悉的宏觀世界，投向神秘莫測的量子世界，一切固有的常識和認(rèn)知，都會被徹底顛覆——量子世界里，時(shí)刻上演著各種顛覆三觀的詭異事件，而“穿墻而過”這件看似不可能的事，在量子力學(xué)的框架下，似乎有了一絲理論上的可能。

要弄明白“人能否靠量子隧穿穿墻”，我們首先要打破一個(gè)核心認(rèn)知：量子世界與宏觀世界，是兩個(gè)完全不同的“規(guī)則體系”。

我們?nèi)粘Ｋ幍暮暧^世界，遵循著經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律——萬物有固定的形態(tài)、確定的位置和運(yùn)動軌跡，比如蘋果熟了一定會掉到地上，子彈射出后會沿著固定的拋物線飛行，我們推一堵墻，墻會給我們一個(gè)反作用力，我們無法穿透它，這些都是經(jīng)典力學(xué)賦予宏觀世界的“秩序”。

但量子世界的規(guī)則，卻截然相反，它的核心關(guān)鍵詞是“不確定性”，這種不確定性，讓微觀粒子的行為變得詭異莫測，完全超出了我們的日常想象。

量子世界最大的特點(diǎn)，就是微觀粒子的狀態(tài)是“不確定的”。

在宏觀世界里，我們可以精準(zhǔn)描述一個(gè)物體的狀態(tài)——比如一輛汽車，我們能知道它的位置、速度、方向，甚至能精準(zhǔn)預(yù)測它接下來的運(yùn)動軌跡；但在量子世界里，對于微觀粒子（比如電子、質(zhì)子、中子），我們無法同時(shí)精準(zhǔn)確定它的位置和速度，這就是量子力學(xué)中的“不確定性原理”（也叫海森堡不確定性原理）。

這種不確定性，并不是因?yàn)槲覀兊臏y量儀器不夠精密，也不是因?yàn)槲覀兊臏y量方法不夠科學(xué)，而是微觀粒子本身的固有屬性——它不像宏觀物體那樣，有一個(gè)固定的狀態(tài)，而是同時(shí)處于多種可能的狀態(tài)之中，這種狀態(tài)，我們稱之為“疊加態(tài)”。我們無法用具體的數(shù)值來描述微觀粒子的狀態(tài)，只能用“概率波”來描述它在不同位置、不同狀態(tài)下出現(xiàn)的概率，而這種概率波，就是量子力學(xué)中核心的“波函數(shù)”。

更不可思議的是，量子世界還有一個(gè)詭異的規(guī)律：任何形式的觀測，都會導(dǎo)致微觀粒子的波函數(shù)坍縮。

也就是說，在我們沒有觀測微觀粒子的時(shí)候，它處于多種狀態(tài)的疊加態(tài)，波函數(shù)是“展開”的，代表著所有可能的概率；但一旦我們對它進(jìn)行觀測（比如用儀器測量它的位置、速度），它的波函數(shù)就會瞬間“坍縮”，從不確定的疊加態(tài)，瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)確定的狀態(tài)，原本的概率波，就變成了一個(gè)確定的觀測結(jié)果。

至于為什么觀測會導(dǎo)致波函數(shù)坍縮，目前科學(xué)界還沒有一個(gè)明確的答案——我們不知道背后的深層機(jī)制是什么，也無法解釋這種“瞬間坍縮”的原理，我們只是在無數(shù)次的量子實(shí)驗(yàn)中，反復(fù)驗(yàn)證了這種現(xiàn)象的存在。

從這個(gè)層面上來講，波函數(shù)坍縮更像是量子力學(xué)中的一個(gè)“假設(shè)”或者“公理”——我們不需要證明它為什么存在，只需要承認(rèn)它的存在，并用它來解釋量子世界的各種現(xiàn)象。

在量子世界的諸多詭異現(xiàn)象中，最具代表性的就是量子糾纏、量子隧穿和波粒二象性。這三種現(xiàn)象，看似毫無關(guān)聯(lián)，實(shí)則本質(zhì)都是源于微觀粒子的“不確定性”——正是因?yàn)槲⒂^粒子的狀態(tài)不確定、行為無規(guī)律，才造就了這些顛覆我們宏觀認(rèn)知的詭異現(xiàn)象。而我們今天要討論的“穿墻而過”，就與其中的“量子隧穿效應(yīng)”密切相關(guān)。

那么，什么是量子隧穿效應(yīng)呢？簡單來說，量子隧穿效應(yīng)表明：微觀粒子可以突破“能量勢壘”的束縛，有一定幾率直接跨越能量勢壘，出現(xiàn)在勢壘的另一邊。這個(gè)概念聽起來很抽象，我們用宏觀世界的例子來打個(gè)比方，就能輕松理解了。

在宏觀世界里，能量是守恒的，一個(gè)物體要突破某個(gè)障礙，必須具備足夠的能量——比如，你用盡全力，最多只能越過一堵2米高的墻，那么這“2米高的墻”，就相當(dāng)于你的“能量勢壘”。

也就是說，你的能量上限，只能支撐你越過2米高的障礙，超過2米高的墻，無論你如何努力、如何發(fā)力，都不可能跳過去——因?yàn)槟愕哪芰坎蛔阋酝黄七@個(gè)更高的能量勢壘，這就是宏觀世界的規(guī)律，能量不夠，就無法突破障礙。

但在量子世界里，規(guī)則就完全不同了。

按照量子隧穿效應(yīng)的詮釋，微觀粒子不需要具備足夠的能量，也能突破能量勢壘——它可以通過“賒借”能量的方式，瞬間穿過能量勢壘，然后在極短的時(shí)間內(nèi)，將賒借的能量歸還，只要整個(gè)過程的時(shí)間足夠短，這種現(xiàn)象就有一定的幾率發(fā)生。這就好比，你原本跳不過2米高的墻，但在量子世界里，你可以暫時(shí)“借”一點(diǎn)能量，跳過高墻，然后立刻把能量還回去，整個(gè)過程快到無法察覺，這樣一來，你就實(shí)現(xiàn)了“穿墻而過”。

這里需要特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：量子隧穿效應(yīng)，只適用于微觀世界，完全不適用于我們所處的宏觀世界。微觀粒子（比如電子）的質(zhì)量極小、能量極低，它們的行為遵循量子力學(xué)的規(guī)律，因此可以發(fā)生量子隧穿；但宏觀物體（比如人、汽車、桌子），質(zhì)量極大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它們的行為遵循經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律，無法發(fā)生量子隧穿。因此，在現(xiàn)實(shí)生活中，你想直接穿過一堵墻，是完全不現(xiàn)實(shí)的，這也是為什么我們從來沒有見過有人能夠真正穿墻而過的原因。

說到這里，很多人可能會產(chǎn)生一個(gè)大膽的疑問：我們的身體，本身就是由無數(shù)的微觀粒子（電子、質(zhì)子、中子）組成的，既然每個(gè)微觀粒子都有可能發(fā)生量子隧穿效應(yīng)，那么從理論上分析，有沒有那么一個(gè)時(shí)刻，組成我們身體的所有微觀粒子，會同時(shí)發(fā)生量子隧穿效應(yīng)，然后我們整個(gè)人，就會直接穿墻而過呢？

這個(gè)問題，看似天馬行空，實(shí)則可以從量子力學(xué)的角度，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觥?/p>

純理論上講，這件事確實(shí)有一定的幾率發(fā)生，但這個(gè)幾率，低到我們完全無法想象——低到從現(xiàn)實(shí)層面來講，發(fā)生的幾率幾乎為零，甚至可以直接認(rèn)為是零！下面，我們就從理論和現(xiàn)實(shí)兩個(gè)層面，詳細(xì)分析這件事。

首先，我們從理論層面來分析。

理論上講，你甚至不需要做任何事情，不需要處心積慮地考慮如何穿過那堵墻，不需要刻意站在墻的旁邊，也不需要發(fā)力、不需要準(zhǔn)備——你可以像平常一樣，該吃飯吃飯、該工作工作、該休息休息，過著正常的生活，在某個(gè)毫無征兆的時(shí)刻，你就會突然發(fā)現(xiàn)，自己已經(jīng)站在了墻的另一邊，實(shí)現(xiàn)了“穿墻而過”。

但發(fā)生這種事情，有一個(gè)至關(guān)重要的前提：時(shí)間必須足夠長。

到底需要多長時(shí)間呢？

沒有人知道，也沒有任何一位科學(xué)家能夠給出一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)值——它需要的時(shí)間，比你能想象出的任何時(shí)間都要長，比宇宙的年齡還要長，比你能想到的“永久”還要長。我們可以通俗地理解為：這個(gè)時(shí)間，“只比永久少那么一點(diǎn)點(diǎn)”，長到足以讓一切可能發(fā)生的事情，都發(fā)生無數(shù)次，唯獨(dú)“人穿墻而過”這件事，幾乎不可能發(fā)生。

當(dāng)然，量子力學(xué)中，確實(shí)有相關(guān)的公式，可以計(jì)算出“人穿墻而過”的大致概率。

有科學(xué)家曾經(jīng)做過這樣的計(jì)算，計(jì)算過程極其復(fù)雜——需要考慮組成人體的所有微觀粒子的數(shù)量、每個(gè)粒子發(fā)生量子隧穿的概率、粒子之間的相互作用、墻的材質(zhì)和厚度、周圍環(huán)境的影響等等，涉及到量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)、經(jīng)典力學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識。

至于這些計(jì)算是否真的嚴(yán)謹(jǐn)、是否真的能準(zhǔn)確反映實(shí)際情況，我們不敢妄下定論，但所有的計(jì)算結(jié)果，都指向了同一個(gè)結(jié)論：發(fā)生這種事情的時(shí)間，無比漫長。

這種漫長，已經(jīng)超出了我們?nèi)祟惖恼J(rèn)知范圍，也超出了宇宙的演化范圍。我們可以舉一個(gè)直觀的例子，來感受這種“漫長”：假設(shè)從宇宙大爆炸開始（也就是138億年前），我們就開始等待“人穿墻而過”這件事發(fā)生，一直等到現(xiàn)在，這件事都不可能發(fā)生；哪怕我們繼續(xù)等待，等到宇宙毀滅、所有天體都消失，這件事也不會發(fā)生哪怕一次。

我們?nèi)祟惖膲勖?，區(qū)區(qū)不到百年，最多也就一百多年，相比于這種“比宇宙年齡還要漫長無數(shù)倍”的時(shí)間，簡直就是一瞬間、一眨眼的功夫。我們連宇宙的萬分之一、億分之一的時(shí)間都無法經(jīng)歷，又怎么可能等到“穿墻而過”這件事發(fā)生呢？

或許有人會假設(shè)：如果我能永生，同時(shí)宇宙也能永生，不會毀滅，那么我是不是就有一定的幾率，等到自己穿墻而過的那一天？

答案依然是否定的——即便你能永生，即便宇宙能永生，你也幾乎不可能等到那一天，因?yàn)樵诼L的時(shí)間里，會有太多的事情，比“穿墻而過”更先發(fā)生，太多的意外，會打斷你的“等待”。

我們可以仔細(xì)想一想：在你永生的漫長歲月里，世界上會有太多的事情在上演，有太多的事情，會發(fā)生在你和你想要穿過的那堵墻之間，而且所有這些事情發(fā)生的概率，都要比你穿墻而過的概率高得多。

比如，那堵墻，最多只能存在幾千年——無論是土墻、磚墻，還是混凝土墻，都會在風(fēng)雨侵蝕、歲月流逝中，逐漸老化、損壞，最終轟然倒塌；而你，即便能永生，也需要面對地球的變化、太陽系的變化、銀河系的變化。

地球會在幾十億年后，被膨脹的太陽吞噬；太陽系會在幾百億年后，徹底消散；銀河系會在幾千億年后，與其他星系碰撞、融合，演化成一個(gè)全新的星系；即便宇宙不會走向死亡，也一定會演化成一個(gè)全新的模樣——可能會變得一片黑暗，可能會充滿黑洞，可能會沒有任何天體，只剩下冰冷的粒子。

到最后，宇宙中恐怕也只剩下黑洞了——黑洞會吞噬宇宙中的所有物質(zhì)，包括組成你身體的微觀粒子。甚至可以這么說，組成你身體的微觀粒子，有可能會因?yàn)榱孔铀泶┬?yīng)，直接變成一個(gè)微小的黑洞，這種可能性，實(shí)際上比你穿墻而過的幾率，要大得多得多。

即便你能夠頂住黑洞強(qiáng)大的引力，不被黑洞吞噬，不發(fā)生坍縮，也意味著你的等待，才剛剛開始——你之前等待的幾千萬年、幾億年、幾百億年，都只是萬里長征第一步，后面還有更漫長、更無盡的等待在等著你，而你，永遠(yuǎn)也等不到那一天。

看到這里，或許還有人不死心，依然不愿意相信“人穿墻而過”是不可能發(fā)生的事情。那么，我們換一個(gè)角度，從量子力學(xué)的“退相干”現(xiàn)象，來繼續(xù)分析這件事——其實(shí)，嚴(yán)格來講，我們之前所說的“從量子力學(xué)角度講，穿墻而過的概率非常小”這種觀點(diǎn)，本身就是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

因?yàn)榧幢闶菑牧孔恿W(xué)來講，你穿墻而過的幾率，與經(jīng)典力學(xué)下的幾率，并沒有什么不同，本質(zhì)上，幾率都應(yīng)該是零。

為什么會這么說呢？我們需要先理解一個(gè)關(guān)鍵概念：量子退相干。

簡單來講，量子力學(xué)中的疊加態(tài)、糾纏態(tài)、不確定性，其實(shí)都是非?！按嗳酢钡模鼈兒苋菀资艿街車h(huán)境的影響，無法孤立存在。我們之前討論的量子隧穿效應(yīng)，都是在“理想狀態(tài)下”的假設(shè)——假設(shè)微觀粒子處于孤立的環(huán)境中，沒有任何外界干擾，沒有與其他粒子發(fā)生相互作用，在這種情況下，微觀粒子才有可能發(fā)生量子隧穿。

但現(xiàn)實(shí)世界中，根本不存在“孤立的量子系統(tǒng)”——量子世界不可能孤立存在，任何量子系統(tǒng)，都會隨著時(shí)間的流逝，與周圍的環(huán)境發(fā)生相互作用，與周圍的粒子發(fā)生糾纏，而且這種糾纏會越來越深，最終完全陷入無休止的糾纏之中。

這個(gè)過程，就是“量子退相干”——量子系統(tǒng)與環(huán)境相互作用后，原本的量子效應(yīng)（疊加態(tài)、不確定性、量子隧穿）會逐漸消失，最終過渡、坍縮為經(jīng)典力學(xué)效應(yīng)，表現(xiàn)出宏觀物體的規(guī)律。

對于我們?nèi)祟悂碚f，情況更是如此。我們的身體，不是一個(gè)孤立的量子系統(tǒng)，而是一個(gè)由近乎無數(shù)微觀粒子組成的、極其復(fù)雜的宏觀系統(tǒng)。組成我們身體的微觀粒子，數(shù)量多達(dá)10的28次方以上（1后面跟著28個(gè)0），這些粒子之間，會不斷發(fā)生相互作用、相互糾纏；同時(shí)，我們的身體，還會與周圍的環(huán)境發(fā)生相互作用——比如，我們呼吸的空氣、觸摸的物體、感受到的溫度和光線，甚至是周圍的磁場、引力，都會與我們身體的微觀粒子發(fā)生相互作用。

在這種情況下，組成我們身體的所有微觀粒子，都會快速發(fā)生量子退相干——原本的量子效應(yīng)會瞬間消失，所有粒子都會表現(xiàn)出宏觀粒子的規(guī)律，不再具備“不確定性”，也不再可能發(fā)生量子隧穿效應(yīng)。這就意味著，對于我們這樣一個(gè)復(fù)雜的宏觀系統(tǒng)，根本不能用簡單的量子概率來計(jì)算“穿墻而過”的可能性——因?yàn)榱孔有?yīng)已經(jīng)消失，我們只能用宏觀經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律，來詮釋我們的行為。

很多人可能會覺得：我們可以通過數(shù)學(xué)計(jì)算，先算出單個(gè)微觀粒子穿墻而過的概率，然后再把所有粒子的概率相乘，就能得出整個(gè)人穿墻而過的概率。

但這種計(jì)算方法，本身就是錯(cuò)誤的、不可靠的。

因?yàn)榻M成人體的微觀粒子，并不是孤立存在的，它們之間有著復(fù)雜的相互作用，而且會與周圍環(huán)境發(fā)生糾纏，發(fā)生量子退相干，因此，單個(gè)粒子的量子隧穿概率，根本不能簡單地相乘——這種計(jì)算，忽略了粒子之間的相互作用，忽略了量子退相干的影響，得出的結(jié)果，也只是一個(gè)毫無意義的理論數(shù)值，完全不符合現(xiàn)實(shí)情況。

我們可以再舉一個(gè)簡單的例子，來理解這一點(diǎn)：假設(shè)單個(gè)電子穿墻而過的概率，是一個(gè)非常小的數(shù)值（比如10的-30次方），那么組成人體的10的28次方個(gè)電子，同時(shí)發(fā)生量子隧穿的概率，就是（10的-30次方）的（10的28次方）次方——這個(gè)數(shù)值，小到無法用語言來形容，小到比“宇宙中所有粒子的數(shù)量”還要小無數(shù)倍，小到從現(xiàn)實(shí)層面來講，就是零。

更重要的是，即便我們不考慮量子退相干，不考慮粒子之間的相互作用，這種計(jì)算也依然不成立。因?yàn)榻M成人體的微觀粒子，不僅僅是電子，還有質(zhì)子、中子、原子、分子，這些粒子的質(zhì)量、能量、相互作用都不同，它們發(fā)生量子隧穿的概率也完全不同，而且它們之間的相互制約、相互影響，會讓“所有粒子同時(shí)發(fā)生量子隧穿”這件事，變得更加不可能。

實(shí)際上，在現(xiàn)實(shí)生活中，你每次嘗試“穿墻而過”，都會得到一個(gè)非常現(xiàn)實(shí)的結(jié)果——你會狠狠地撞在那堵墻上，輕則頭暈?zāi)垦?、身體疼痛，重則受傷流血，甚至?xí)斐筛鼑?yán)重的傷害。這就是宏觀經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律，也是量子退相干后的必然結(jié)果——你的身體，作為一個(gè)宏觀物體，無法突破墻的阻礙，無法發(fā)生量子隧穿，只能遵循宏觀世界的規(guī)則。

說到這里，或許有人會覺得很失望——原來，量子隧穿效應(yīng)，并沒有辦法讓我們實(shí)現(xiàn)“穿墻而過”的夢想。但其實(shí)，我們完全不需要失望，因?yàn)榱孔铀泶┬?yīng)，雖然不能讓我們穿墻而過，但它在現(xiàn)實(shí)生活中，有著非常廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)深刻地改變了我們的生活。

比如，我們?nèi)粘Ｊ褂玫陌雽?dǎo)體芯片、手機(jī)、電腦，其核心的晶體管，就是利用量子隧穿效應(yīng)工作的——正是因?yàn)殡娮幽軌虬l(fā)生量子隧穿，突破能量勢壘，才能實(shí)現(xiàn)晶體管的開關(guān)功能，才能讓芯片正常工作；再比如，量子隧穿顯微鏡，能夠利用量子隧穿效應(yīng)，觀察到微觀粒子的結(jié)構(gòu)，為科學(xué)家研究量子世界、探索微觀奧秘，提供了強(qiáng)大的工具；此外，在核能、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，量子隧穿效應(yīng)也有著重要的應(yīng)用，推動著科技的不斷發(fā)展。