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如果使用多台摄像机同时记录这辆汽车驶过石头的瞬间,我们会在录像中惊讶地发现,不同摄像机捕捉到的汽车行驶路径是完全不同的,即有的显示汽车从左边经过,有的显示从右边经过。
也就是说,汽车在同一时刻里,在不同摄像机中,呈现出了两种完全不同的状态。
这种现象在宏观世界自然不会发生。
但在微观世界中,却是普遍存在。
而‘量子隧穿效应’,则是指微观粒子能够穿入或穿越位势垒的量子行为。
简单地说,就是粒子可以穿过一堵比自己还高的墙。
在现实中,如果前面有一堵很高的墙,人要想翻墙而过,就必须要有足够的能量才能跳过去。
但在微观世界中,即使粒子没有足够的能量跳过高墙,它也有一定的概率像一个幽魂那样直接穿墙而过,到达墙的另一边。
就这种现象,就是‘量子隧穿效应’。
至于‘量子纠缠效应’,是指两个处于纠缠态的粒子,无论相距多远,当其中一个状态发生变化时,另一个也会瞬间发生相应变化,类似于人们常说的‘心灵感应’。
这种相互‘缠结’的粒子能维持远距离的即时通讯,无论它们之间的距离有多远,甚至在银河系的两端,它们之间仍然能够神秘地相互联系。
这种现象是如此的诡异,以至于连爱因斯坦都无法接受它的真实存在,曾说它是一种‘鬼魅似的远距作用’。
但后来无数的实验已经证明了它的真实性。
近年来,越来越多的研究(如《神秘的量子生命》等)表明,量子力学不但对非生命现象产生作用,在诸多生命现象中,也发挥着至关重要的作用。
正如量子力学奠基人薛定谔在他的着作《生命是什么》中写道,生命中一些最为基础的砖石,必定会像肉眼看不到的放射性原子一样,是一种量子实体,具有反直觉的特征。
而在最新的大量实验中,科学家们发现,一些最基本的生命活动,都切实依赖于量子性质的神奇作用。
例如,酶的催化反应、基因突变、光合作用等,这些重要的生命现象都已被发现与量子效应密切相关。
其中,酶的催化反应与‘量子隧穿’效应有关。
酶参与了每一个生物细胞中的每一个生物分子的合成与分解。
酶在分子内、分子间精确高效地操控着原子、质子和电子地运动,让生物分子的化学反应加快了几万亿倍,使原本要花上数千年才能完成的化学反应过程在几秒钟之内完成。
酶之所以可以做到这点,正是‘量子隧穿’效应在发挥着作用。
它令原子、质子和电子穿越位势垒,完成化学反应。
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另外,基因突变也同样与‘量子隧穿’效应有关。
基因突变是推动生物进化演变的重要因素。
基因突变就算在没有外部因素作用下,也有自发发生。
这种自发的基因突变有可能就是由‘量子隧穿’效应造成的。
当连接DN核苷酸碱基的质子发生‘量子隧穿’行为时,就会影响到碱基对出现变化,进而导致DNA序列产生变异,引发基因的突变。
而光合作用则与‘量子漫步’效应有关。
植物在进行光合作用时,细胞里的光合天线蛋白会将吸收到的太阳光的95%输送至光合反应中心,从而驱动光合作用。
整个过程仅在万亿分之一秒内完成,且几乎没有任何能量损耗。
这个完美的高效反应,是通过被光子激发的电子发生‘量子漫步’效应,选择最优路径到达光合反应中心来实现的。
除了以上所说的这些生命现象之外,生物的某些内在系统也被证实,是依赖于量子效应的作用而运转的。
其中,生物的感官系统就是一个例子。
比如已知的一些鸟类和其他动物会通过感知地球上非常微弱的磁场来导航,这些神秘的导航系统也许用到了粒子的‘量子纠缠’,缠结的粒子对会对磁场的强度和方向极其敏感。
另外一个例子,就是人类的意识。
随着科学的发展,现在越来越多的科学家认识到,单纯依赖大脑神经层面的研究是无法真正理解意识的。
意识也许是从大脑的微观组织中萌发的。
这意味着需要在微观领域中寻觅答案,甚至在量子层次上进行探索,才能真正理解意识。
根据Orch-OR理论,意识是由量子水平上的时空结构所产生的,而其生理基础则是神经元内部的‘微管’结构。
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