那么什么是量子遂穿现象呢？

在经典物理学中，例如一颗台球是无法穿过墙壁到达墙的另一侧的。但是，在量子力学中，将光子、电子等粒子看成是波。波有一个特性，就是有一小部分可以穿过墙壁。例如，你对着一面墙壁大喊一声，99%的声音都被反射回来了，但是有1%的声波会衍射穿过墙壁。因为粒子，例如电子或中子是粒子也是波，因此假设你向一面墙壁发射100次的电子，按照假设波穿过墙壁的1%的概率，就会有一个电子穿过墙壁出现在墙的另一侧（见图1-34），而这在经典力学中是根本无法解释的。正因为有了这样的量子力学的遂穿现象，才会让一个铀原子核中的α粒子在45亿年中有50%的概率遂穿过本来无法逾越的“位势”（墙壁），跑到原子核外面去。总之，只有在对量子概率的解释为正确的前提下，才会发生量子遂穿效应，进而会发生放射性原子衰变的事件。

图1-34 一个粒子会有一定的概率穿过墙壁，这在经典物理学中是绝对不可能发生的事情量子遂穿现象在许多分子中都在发生。例如，如果没有量子遂穿现象，宇宙中就不会合成任何的有机分子。又如，在人体葡萄糖氧化酶中的氧原子核也会发生量子遂穿效应。

那么我们要问，你是否可以像电子一样遂穿过一面墙壁呢？答案是“可以”。你可以穿墙而过，但是因为需要你身体中的所有电子、原子同时发生遂穿才可以。但这就需要你站立在墙壁前面等许多年才会发生这样的遂穿。要等多少年呢？宇宙至今的年龄是137亿年，而你至少需要等100亿个137亿年以上的时间，才会发生存在这一概率的事件。

总结：原子发生衰变的根本原因是，电子、质子等粒子必须既是粒子也是波。一个粒子会以其波函数的概率性出现在空间中的某一处，因此才会发生一个α粒子穿越原子核的束缚跑到原子核以外的概率事件。

3. 薛定谔的猫

爱因斯坦一点也不相信概率的解释，他不相信世界上竟然存在一个无法预测和确定的事件。同时爱因斯坦及一般大众认为，外在世界是独立存在的，观测者通过观察就能够观测到真相。因此，他对概率的解释说了一句著名的话：“上帝不掷骰子。”正因如此，追随爱因斯坦的薛定谔也绝不同意这一荒诞的想法，即观测会影响被观测事物的本质特性，因而在1935年，薛定谔专门发表了一篇论文。在论文中，他假想了一个实验用来说明哥本哈根诠释中对概率的解释是多么荒谬。这个实验就是后来非常著名的“薛定谔的猫”。具体假想实验如下：

如图1-35所示，想象有这样一个密封的盒子：在盒子中放上一只猫、一小块放射性铀矿石。这块放射性铀矿石在一小时内会有50%的概率发生一次α粒子的衰变事件。在盒子中有一个残忍的释放毒气的装置与α粒子衰变事件联动在一起。如果一小时内发生了α粒子衰变事件，这个装置就会触发毒气装置释放出毒气，将猫毒死。如果没有发生，猫就是活的。

图1-35 薛定谔猫的假想实验装置