為什么我們不能穿墻，哪怕原子幾乎都是空的？

“原子大多是空的，所以我們可以穿墻?！?br/>這種推理的結(jié)局就是，你拿臉驗證了物理學(xué)的耐心。

這就是物理學(xué)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(gòu)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(dāng)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(yī)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(fù)電，兩個電子湊到一起時，誰也看誰不順眼，立刻掀桌子——結(jié)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(zhí)行的“冷漠”。所以別把“硬”理解成物質(zhì)真的像鋼鐵一樣堅不可摧，它本質(zhì)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?！?/p>

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(jù)同一個狀態(tài)。

宇宙寫死了規(guī)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(dāng)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(qū)逐?！边@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(guī)則在起作用。硬度從來不是什么物質(zhì)天生的屬性，而是宇宙這套規(guī)則的副產(chǎn)品。你感受到的桌子、椅子、墻壁，它們?nèi)贾皇请娮踊ハ嗯懦獾慕Y(jié)果。說白了，硬度只是幻覺，是物理學(xué)強行塑造出來的一種幻覺。

那么，問題來了，量子力學(xué)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(guī)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(jìn)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(yīng)。如果沒有它，太陽就不會發(fā)光。因為恒星內(nèi)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(yīng)，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(fā)生在你身上。科學(xué)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?？吹竭@個數(shù)字你應(yīng)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(yán)。

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(nèi)崩潰。監(jiān)獄失效，銀行金庫形同虛設(shè)，臥室墻壁毫無意義。沒有任何財產(chǎn)、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(yīng)該慶幸宇宙沒給你這特權(quán)。

再退一步講，所謂“現(xiàn)實”，其實是建立在規(guī)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(zhí)法。

我們生活的世界不是堅固，而是規(guī)則強行維系的穩(wěn)定。如果沒有這兩條法則，物質(zhì)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(fā)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?》