深度長文：按照量子力學，一個人穿墻而過的概率有多大？

在現實生活中，有一個常識無需多言：一個人無論如何努力，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”“穿墻技能”，那些主角只需輕輕一躍，就能穿透堅硬的墻壁，瞬間出現在另一邊，但這終究只是人類的想象，是藝術創作的夸張手法，萬萬不能當真。

可當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知，都會被徹底顛覆——量子世界里，時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核心認知：量子世界與宏觀世界，是兩個完全不同的“規則體系”。

我們日常所處的宏觀世界，遵循著經典力學的規律——萬物有固定的形態、確定的位置和運動軌跡，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，墻會給我們一個反作用力，我們無法穿透它，這些都是經典力學賦予宏觀世界的“秩序”。

但量子世界的規則，卻截然相反，它的核心關鍵詞是“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，就是微觀粒子的狀態是“不確定的”。

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

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

更不可思議的是，量子世界還有一個詭異的規律：任何形式的觀測，都會導致微觀粒子的波函數坍縮。

也就是說，在我們沒有觀測微觀粒子的時候，它處于多種狀態的疊加態，波函數是“展開”的，代表著所有可能的概率；但一旦我們對它進行觀測（比如用儀器測量它的位置、速度），它的波函數就會瞬間“坍縮”，從不確定的疊加態，瞬間轉變為一個確定的狀態，原本的概率波，就變成了一個確定的觀測結果。

至于為什么觀測會導致波函數坍縮，目前科學界還沒有一個明確的答案——我們不知道背后的深層機制是什么，也無法解釋這種“瞬間坍縮”的原理，我們只是在無數次的量子實驗中，反復驗證了這種現象的存在。

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

在量子世界的諸多詭異現象中，最具代表性的就是量子糾纏、量子隧穿和波粒二象性。這三種現象，看似毫無關聯，實則本質都是源于微觀粒子的“不確定性”——正是因為微觀粒子的狀態不確定、行為無規律，才造就了這些顛覆我們宏觀認知的詭異現象。而我們今天要討論的“穿墻而過”，就與其中的“量子隧穿效應”密切相關。

那么，什么是量子隧穿效應呢？簡單來說，量子隧穿效應表明：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，出現在勢壘的另一邊。這個概念聽起來很抽象，我們用宏觀世界的例子來打個比方，就能輕松理解了。

在宏觀世界里，能量是守恒的，一個物體要突破某個障礙，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、如何發力，都不可能跳過去——因為你的能量不足以突破這個更高的能量勢壘，這就是宏觀世界的規律，能量不夠，就無法突破障礙。

但在量子世界里，規則就完全不同了。

按照量子隧穿效應的詮釋，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，然后在極短的時間內，將賒借的能量歸還，只要整個過程的時間足夠短，這種現象就有一定的幾率發生。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“借”一點能量，跳過高墻，然后立刻把能量還回去，整個過程快到無法察覺，這樣一來，你就實現了“穿墻而過”。

這里需要特別強調一點：量子隧穿效應，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）的質量極小、能量極低，它們的行為遵循量子力學的規律，因此可以發生量子隧穿；但宏觀物體（比如人、汽車、桌子），質量極大、結構復雜，它們的行為遵循經典力學的規律，無法發生量子隧穿。因此，在現實生活中，你想直接穿過一堵墻，是完全不現實的，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，很多人可能會產生一個大膽的疑問：我們的身體，本身就是由無數的微觀粒子（電子、質子、中子）組成的，既然每個微觀粒子都有可能發生量子隧穿效應，那么從理論上分析，有沒有那么一個時刻，組成我們身體的所有微觀粒子，會同時發生量子隧穿效應，然后我們整個人，就會直接穿墻而過呢？

這個問題，看似天馬行空，實則可以從量子力學的角度，進行嚴謹的分析。

純理論上講，這件事確實有一定的幾率發生，但這個幾率，低到我們完全無法想象——低到從現實層面來講，發生的幾率幾乎為零，甚至可以直接認為是零！下面，我們就從理論和現實兩個層面，詳細分析這件事。

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，也不需要發力、不需要準備——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，在某個毫無征兆的時刻，你就會突然發現，自己已經站在了墻的另一邊，實現了“穿墻而過”。

但發生這種事情，有一個至關重要的前提：時間必須足夠長。

到底需要多長時間呢？

沒有人知道，也沒有任何一位科學家能夠給出一個準確的數值——它需要的時間，比你能想象出的任何時間都要長，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：這個時間，“只比永久少那么一點點”，長到足以讓一切可能發生的事情，都發生無數次，唯獨“人穿墻而過”這件事，幾乎不可能發生。

當然，量子力學中，確實有相關的公式，可以計算出“人穿墻而過”的大致概率。

有科學家曾經做過這樣的計算，計算過程極其復雜——需要考慮組成人體的所有微觀粒子的數量、每個粒子發生量子隧穿的概率、粒子之間的相互作用、墻的材質和厚度、周圍環境的影響等等，涉及到量子力學、統計力學、經典力學等多個學科的知識。

至于這些計算是否真的嚴謹、是否真的能準確反映實際情況，我們不敢妄下定論，但所有的計算結果，都指向了同一個結論：發生這種事情的時間，無比漫長。

這種漫長，已經超出了我們人類的認知范圍，也超出了宇宙的演化范圍。我們可以舉一個直觀的例子，來感受這種“漫長”：假設從宇宙大爆炸開始（也就是138億年前），我們就開始等待“人穿墻而過”這件事發生，一直等到現在，這件事都不可能發生；哪怕我們繼續等待，等到宇宙毀滅、所有天體都消失，這件事也不會發生哪怕一次。

我們人類的壽命，區區不到百年，最多也就一百多年，相比于這種“比宇宙年齡還要漫長無數倍”的時間，簡直就是一瞬間、一眨眼的功夫。我們連宇宙的萬分之一、億分之一的時間都無法經歷，又怎么可能等到“穿墻而過”這件事發生呢？

或許有人會假設：如果我能永生，同時宇宙也能永生，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，因為在漫長的時間里，會有太多的事情，比“穿墻而過”更先發生，太多的意外，會打斷你的“等待”。

我們可以仔細想一想：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，會發生在你和你想要穿過的那堵墻之間，而且所有這些事情發生的概率，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，演化成一個全新的星系；即便宇宙不會走向死亡，也一定會演化成一個全新的模樣——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，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，有可能會因為量子隧穿效應，直接變成一個微小的黑洞，這種可能性，實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大的引力，不被黑洞吞噬，不發生坍縮，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”是不可能發生的事情。那么，我們換一個角度，從量子力學的“退相干”現象，來繼續分析這件事——其實，嚴格來講，我們之前所說的“從量子力學角度講，穿墻而過的概率非常小”這種觀點，本身就是不嚴謹的。

因為即便是從量子力學來講，你穿墻而過的幾率，與經典力學下的幾率，并沒有什么不同，本質上，幾率都應該是零。

為什么會這么說呢？我們需要先理解一個關鍵概念：量子退相干。

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

但現實世界中，根本不存在“孤立的量子系統”——量子世界不可能孤立存在，任何量子系統，都會隨著時間的流逝，與周圍的環境發生相互作用，與周圍的粒子發生糾纏，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。

這個過程，就是“量子退相干”——量子系統與環境相互作用后，原本的量子效應（疊加態、不確定性、量子隧穿）會逐漸消失，最終過渡、坍縮為經典力學效應，表現出宏觀物體的規律。

對于我們人類來說，情況更是如此。我們的身體，不是一個孤立的量子系統，而是一個由近乎無數微觀粒子組成的、極其復雜的宏觀系統。組成我們身體的微觀粒子，數量多達10的28次方以上（1后面跟著28個0），這些粒子之間，會不斷發生相互作用、相互糾纏；同時，我們的身體，還會與周圍的環境發生相互作用——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，都會快速發生量子退相干——原本的量子效應會瞬間消失，所有粒子都會表現出宏觀粒子的規律，不再具備“不確定性”，也不再可能發生量子隧穿效應。這就意味著，對于我們這樣一個復雜的宏觀系統，根本不能用簡單的量子概率來計算“穿墻而過”的可能性——因為量子效應已經消失，我們只能用宏觀經典力學的規律，來詮釋我們的行為。

很多人可能會覺得：我們可以通過數學計算，先算出單個微觀粒子穿墻而過的概率，然后再把所有粒子的概率相乘，就能得出整個人穿墻而過的概率。

但這種計算方法，本身就是錯誤的、不可靠的。

因為組成人體的微觀粒子，并不是孤立存在的，它們之間有著復雜的相互作用，而且會與周圍環境發生糾纏，發生量子退相干，因此，單個粒子的量子隧穿概率，根本不能簡單地相乘——這種計算，忽略了粒子之間的相互作用，忽略了量子退相干的影響，得出的結果，也只是一個毫無意義的理論數值，完全不符合現實情況。

我們可以再舉一個簡單的例子，來理解這一點：假設單個電子穿墻而過的概率，是一個非常小的數值（比如10的-30次方），那么組成人體的10的28次方個電子，同時發生量子隧穿的概率，就是（10的-30次方）的（10的28次方）次方——這個數值，小到無法用語言來形容，小到比“宇宙中所有粒子的數量”還要小無數倍，小到從現實層面來講，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，這種計算也依然不成立。因為組成人體的微觀粒子，不僅僅是電子，還有質子、中子、原子、分子，這些粒子的質量、能量、相互作用都不同，它們發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“所有粒子同時發生量子隧穿”這件事，變得更加不可能。

實際上，在現實生活中，你每次嘗試“穿墻而過”，都會得到一個非?，F實的結果——你會狠狠地撞在那堵墻上，輕則頭暈目眩、身體疼痛，重則受傷流血，甚至會造成更嚴重的傷害。這就是宏觀經典力學的規律，也是量子退相干后的必然結果——你的身體，作為一個宏觀物體，無法突破墻的阻礙，無法發生量子隧穿，只能遵循宏觀世界的規則。

說到這里，或許有人會覺得很失望——原來，量子隧穿效應，并沒有辦法讓我們實現“穿墻而過”的夢想。但其實，我們完全不需要失望，因為量子隧穿效應，雖然不能讓我們穿墻而過，但它在現實生活中，有著非常廣泛的應用，已經深刻地改變了我們的生活。

比如，我們日常使用的半導體芯片、手機、電腦，其核心的晶體管，就是利用量子隧穿效應工作的——正是因為電子能夠發生量子隧穿，突破能量勢壘，才能實現晶體管的開關功能，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，觀察到微觀粒子的結構，為科學家研究量子世界、探索微觀奧秘，提供了強大的工具；此外，在核能、材料科學、醫學等領域，量子隧穿效應也有著重要的應用，推動著科技的不斷發展。