穿越量子隧道   

太阳能够正常运转全都仰赖于古怪的量子物理。那些像原子一样微小的物质,它们的活动方式和我们所熟知的一般物体不同。比如,原子不像球或桌子一样,它们不会待在固定的地方。从一定的概率上来说,只要处于某个特定的范围中,它们就可以存在于宇宙的任何角落。离这个范围中心越远的粒子就越不容易被发现——不过,它们的确可以躲在任何地方。

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这意味着,如果你把一个原子放在盒子里,之后你发现它已经跳出盒子出现在盒子另一侧,这个可能性虽然不大但是绝对存在的。这就好比你把车停在车库,第二天早晨却发现它已经自己翻过了车库的围墙,出现在车道上。(前提是,你的车是由量子粒子组成的,理论上来说,这样的量子车可以自己翻墙,不过现实中这种事情是不可能发生的,因为所有的原子在同一时间发出相同跳跃动作的几率是很小的,自从宇宙形成以来,这种情况从来没发生过,而且将来也不会发生。)

粒子穿越某一障碍,而出现在另一侧的过程被称为量子力学隧道效应(quantum mechanical tunnelling)。太阳中的大部分氢原子核都待在它们该待的地方,但是偶尔也会有那么一两个氢原子核穿越了那道使它们不能和其他氢原子聚合在一起的排斥力,来到与它们相邻近的氢原子附近,于是聚变就产生了。虽然这种情况发生的概率不大,但是太阳中的原子不计其数,还是有大量氢原子能够“翻墙”成功,保证了氢原子源源不断地摇身变成氦原子。

云层之上,太阳看起来比起地面上更加明亮闪耀,即便如此,我们还总是会低估它的威力。就如我们前面看到的那样,这座无时无刻不在发生核反应的大火炉高悬空中,滋养着生命万物。(事实上,没有太阳地球也不可能形成,因为太阳的牵引力在地球形成初期至关重要。)

太阳距离我们大约150000000千米。这意味着,阳光8分钟才能到达地球,一如重力,目前我们认为重力的能量是由引力子(graviton)作为载体将能量传递到无限远处,就像光以光子的形式传播一样。假设某一天太阳突然消失了,在最初的8分钟内,我们很难对此有所察觉。我们会觉得太阳依然在那儿,因为8分钟前的光子和引力子还是会穿过太空到达地球。而8分钟过后,地球上才会失重而且陷入无边的黑暗。