太陽之所以會發光，與量子隧穿有關

大多數人可能知道太陽本質上是一個核聚變反應堆，消耗氫來釋放熱量和陽光，而陽光維持了地球上的所有生命。但是，很少有人知道，如果沒有那讓粒子「穿牆而過」的奇異量子性質，太陽根本不會發光。

太陽（或者說宇宙中的所有恆星）之所以能夠放射如此大量的能量，是因為氫原子的原子核（也就是帶有一個單位正電荷的質子）能夠聚變，並以我們稱為陽光的電磁輻射釋放能量。兩個氫原子核要想聚變，就需要靠得非常近，但兩者靠得越近，相互間的排斥力就越大，因為它們各攜帶一個正電荷，而同種電荷互相排斥。

事實上，如果要讓兩個質子靠近到足以聚變，那麼兩個質子必須要有能力穿越一堵亞原子尺度的「磚牆」：一個明顯不可穿透的能量壁壘。

經典物理學——構建在牛頓定律之上，能夠很好地描述日常生活中球體、彈簧、蒸汽引擎，甚至是天體的受力和運動——認為這樣的穿越不可能發生。換句話說，因為粒子不可能穿牆而過，所以太陽也不應該發光。

但是原子核這一類遵循量子力學原理的粒子卻暗藏玄機：它們通過一種被稱為「量子隧穿」（quantum tunneling）的過程，可以輕鬆地穿透上述的壁壘。

從本質上講，是它們的波粒二象性使它們能夠完成隧穿。正如海浪可以繞過物體（比如沙灘上的卵石）傳播一樣，波也可以繞過物體傳播（比如聲波可以穿透牆壁，讓你聽到鄰居家的電視聲）。當然，作為聲波的介質，空氣並沒有真正地穿透牆壁：空氣中的振動，也就是聲音，使你和鄰居共用的牆壁發生振動，而此振動又推動你房間中的空氣，將相同的聲波傳入你的耳中。但原子核卻不一樣，如果你能像原子核一樣行動，那麼有時候，你真的能夠像幽靈一般直接穿過堅實的壁壘。

太陽內部的氫原子核所做的正是如此：它能讓自己傳播出來，像幽靈一樣穿透能量壁壘，使自己與牆另一邊的夥伴靠得足夠近來完成聚變反應。因此，當你下一次在沙灘上曬太陽時，不妨看看拍打著沙灘的海浪，想一想量子粒子像幽靈一樣波動，這種波動不僅能夠讓你享受溫暖的陽光，也使得我們星球上所有的生命成為可能。

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