量子隧穿

把一个球朝山坡滚去，如果它走得太慢，就会滚上半坡又退回来——它到不了另一边。量子隧穿，讲的是这样一桩怪事：极微小的东西，比如原子核，有时会出现在这样一座山坡的另一侧，哪怕它本来并没有足够的能量翻过去。这就好像那个球时不时地干脆出现在山的那头，而没有越过山顶。这不是比喻，也不是花招，而是量子力学一项真实的、被测量证实的后果。

量子理论告诉我们，一个粒子并没有唯一确切的位置，而是由一团在空间中弥散开来的概率波来描述的。当这团波遇到一道势垒——比如两个原子核之间那堵电斥力的库仑墙——它大部分会被弹回，但有薄薄的一缕渗到了另一侧。于是粒子被发现于它“本不该”越过的势垒之外，便有一个虽小却不为零的概率。势垒越厚越高，这概率缩减得越急，但永远不会恰好为零。

正是隧穿让太阳得以发光。在它的核心温度下，原子核几乎从不具备足够的速度按经典方式翻越彼此的库仑势垒；没有隧穿，聚变实际上会停止，太阳也就不可能以如今的模样存在。由于对任意一对原子核来说隧穿都很罕见，聚变进行得极其缓慢——这恰恰是太阳的氢能维持约一百亿年、而不是一瞬间烧光的原因。同样的效应也是放射性衰变的根源，并被应用于一些现代电子器件之中。