阳光多么灿烂

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“企鹅科普（第一辑）（.shg.tw）”

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阳光多么灿烂

一个有趣但非常重要的量子概念叫作隧穿效应。

它解释了宇宙中一些最基本的机制。

隧穿效应指的是一个量子粒子，如电子、质子或阿尔法粒子，可以从能量势垒一边跳到另一边。

这听起来不合情理，想把球滚到山上，你得给球施加足够的力（能量）。

但在量子世界中，球可能从山这一边消失，瞬间又出现在另一边。

为了直观地理解这一点，我们必须把电子想象成模糊的电子云，而不是一个微小的定域子。

它在任何给定的时间穿透势垒，在另一边“物化”

的概率永远不是零。

隧穿效应在维持太阳乃至地球上所有生命方面发挥着至关重要的作用。

太阳发光的过程是热核聚变，两个质子（氢原子核）融合在一起形成氦，并在这个过程中释放出大量能量。

一般认为质子的正电荷使得它们会相互排斥，不能聚在一起，就像磁铁两个阳极那样。

但由于波动性和量子隧穿效应，它们有时会绕过排斥力场离得足够近，从而发生聚变。

我们的太阳的温度只能使氢聚变形成氦和其他一些轻元素。

当更大质量的恒星在超新星爆炸时，会产生更重的元素，如铅和金。

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