【連愛因斯坦都不信!量子力學5個傻眼實驗】(1) 穿隧效應 ft. 《蟻人》+《奧本海默》

Last Updated on 2023-08-08 by 左撇子

穿隧效應
量子物理,教會我最重要的一件事是:「 沒有一句話,可以敘述完所有的狀態!」
學會這點,會讓你的人生解脫很多執著,會順利、輕鬆很多很多。
這並不是每一個學過近代物理的人都有觀察到這件事情,何況一般文組的人?
所以我會用最淺顯、簡單的方式來分享。
趁《奧本海默》還在熱度上,我來分享:5個連「愛因斯坦」都會傻眼的量子力學實驗。
第一篇,就是教會我「凡事皆有可能」的「穿隧效應」。
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〖「穿隧效應」有多重要? 創造5位諾貝爾獎!〗

不用想得太複雜,「穿隧效應」只是在討論一個問題:
「把球丟向牆壁,到底球會不會穿牆?」
量子物理告訴你,會! 可能會!
最早觀察到這個現象的,是德國科學家 Friedrich Hund,於1926年觀測到。
這是觀測,那最早「預測」,或是最早「描述」的科學家中,有一位你現在一定聽過他的名字。
他就是 Robert Oppenheimer,奧本海默。
早在曼哈頓計劃的十年前,奧本海默跟他的學生 Harvey Hall,在1931年共同發表「電光效應的量子理論」。
在這之後,他的博士生Lamb 延續這主題,發現「蘭姆位移」(Lamb shift),獲得諾貝爾獎。
事實上,關於穿隧效應的延伸理論、應用,至今創造了「5位諾貝爾物理學獎」得主。
這是影響現代很重要的理論。
從照到你身上的光(太陽的「核融合」反應),到你我身邊都會用到的手機、電腦、電視(半導體、摩爾定律…),甚至最近超紅的「超導體」,都跟穿隧效應有關。
就是這麼重要!
那到底,穿隧效應是什麼?
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〖量子穿隧效應:凡事皆有可能〗

「把球丟向牆壁,到底球會不會穿牆?」
這在我們古典的物理,或是正常人類的日常生活,是不可能發生的。
在地球不可能發生,你就算去宇宙、外太空也一樣。
球就是撞到牆會彈回來,撞不過去。
除非! 你丟球的力量超大,球撞破了牆。
這是你的球能量大於牆壁,你可以想像。
但是,如果你的球的能量低於牆壁,還會穿牆嗎?
穿隧效應 (Tunneling effect),簡單來說就是:
「把球丟向牆壁,球可能就穿過去囉!」
量子力學告訴你,「量子狀態」的球真的會穿牆。
更正確地說,是球「可能」會穿牆。
這個「可能」就是「機率」問題。
讓我們再次搬出,愛因斯坦的那句質疑:「上帝不會擲骰子」(骰子是1/6機率)
因為這個現象,違反了「因果律」。
古典物理最引以為傲的,就是透析萬物的本質與規則,才能了解過去,才能預測未來。
這已經不是「可以不可以」穿牆的問題了。
對牛頓之後的物理學家,他們會覺得:
會穿牆就會穿牆,什麼叫「可能會穿牆」?
但是,事實就是:
量子可以穿牆,而且是可能(機率)穿牆。
量子物理就是在打破以前「可預測」的因果律。
量子物理告訴你:「凡事皆有可能」。
事情的發生要考慮「機率」。
那為什麼有這個「可能」,這「機率」是多少?
其實就是看你的「條件」是什麼,什麼樣的「狀況」下會發生。
例如:牆壁多高多厚,量子能量多高。
不過,最關鍵的差距還是在…
「量子狀態」。
量子狀態(不是諸葛村夫的那個「亮子」)
簡單來說就是超級小的東西,例如「電子」、「光子」。
這種「微觀世界」的東西才會發生。
這也是為什麼《蟻人》裡面的一直提到「量子」。
因為眾多英雄中,只有他的能力與故事,縮小到了量子層級,在量子領域中產生互動、糾纏。
在這部電影討論「多重宇宙」我覺得最合理,因為這不是超能力,不是奇異博士的魔法,這是「科學」。
所以我常說:看電影長知識。
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〖 沒有一句話,可以敘述完所有的狀態!〗

穿隧效應告訴我們:「凡事皆有可能」,球也可以穿牆。
只是這個「機率」有多高。
你在現實中丟球(非量子),球也不是不可能穿牆的。
球還是可能穿牆,只是機率非常低。
趨近零,但是不等於零。
就跟你中樂透的機率一樣(哭哭)
而每個條件不同,機率就不同。
「沒有一句話,可以敘述完所有的狀態!」
這件事情非常重要!因為這是我們現代人「最常犯的錯」。
因為我們習慣把,一個敘述,當作世間所有的規則,認為你的一句話,就要符合全部狀況。
不符合,就會變成新聞,然後加個「打臉」,貼個標籤上去,然後沾沾自喜。
特別是在討論事情、吵政治時,這是最常被發生的「認知盲區」。
當我們說球可以穿牆時,很多人會說:
📌怎麼可能,我丟就沒有!(個案經驗)
📌科學家說不可能! 愛因斯坦你敢嘴?(權威)
或是
📌根本不知道量子是什麼 (條件適用性)
因為沒有了解:
「沒有一句話,可以敘述完所有的狀態!」
(包含這句話)
這也呼應了「倖存者偏差」啦!
舉個例子 🌰
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〖倖存者偏差,做善事的比喻〗

人家說「做善事會有好報」,其實你要把這句話當成「機率」。
我們聽到有人說這句話,往往是因為他做好事得到了好報,並且講了出來。
但是我們看不到…更多其他「可能」!
做好事反而遇到壞事的,更多! 只是你聽不到,因為他可能講不出話了,或是講了沒人聽。
因為,人只看得到他想看的東西。
如果你相信一句話是真理時,那你可能就會迎來災難性的結果,或是顛覆你預期的結果。
很多人會在這個時候崩壞,走上了另一個極端。
這是所有反派故事的開端。
如果你能認知「凡事皆有可能」,那你的人生會順暢一點。
認知「做善事會有好報」這句話,只是一個機率。
那你就知道,做善事只是比較有「機率」得到好報。
在這個前提下,你就會知道,這個機率不只是來自做善事這個「行為本身」,也有其他延伸。
例如:
📌狀況好的人,才有能力做好事。
📌做好事這個幸福感,帶給他正向的心情。
📌大家知道他會做好事,所以他身邊的人對他比較好
這也是「拜拜」、「禱告」這種儀式感的行為,我說是「有幫助又沒幫助」的原因。
事情會發生是機率,背後有各種複雜的條件所決定。
即便你複製了他的所有條件,也只是「有機率」再發生。
這也是為什麼,不要相信比爾蓋茲的致富方法,美國隊長的把妹方法。
因為人家擁有的條件,光是看到的,你就輸太多了。
而且,還有太多是你「看不到的」。
不要再執著於別人說什麼,別人怎麼看世界,別人的價值觀。
「沒有一句話,可以敘述完所有的狀態!」
別人的敘述,並不一定符合你。
你能做的就是「往內看」。
先清楚自己的條件、位置、狀態,然後再設法提高「機率」。
找出符合你自己的敘述。
找出符合你自己的方程式。
找出屬於你自己的做事方法。
提醒自己,也分享給你們。
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作者:左撇子

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