快速了解2025年諾貝爾獎物理學獎，憑什麼他們能得獎？

用通俗易懂的語言帶你瞭解2025年的諾貝爾物理學獎 在現實世界中 人絕不可能做到穿牆而過 扔出去的球也一定會反彈回來 但是在量子世界中 微觀粒子卻能做到這種穿牆術 這就是著名的量子碎穿效應 假設一個網球困在一個盒子裡 當球碰到盒子的一邊時 它會來回彈跳 如果讓球出現在盒子外 最簡單的方法就是把球撿起來 拿到外面 要麼就是大力出奇蹟 直接撞開盒子 但是 如果把這個網球換成一個電子 會發生什麼呢? 在量子世界中 量子物體具有波力二向性 這就意味著 我們所認為電子粒子的東西 還可以表現出一種概率波的形式 盒子中電子的位置並不是確定的 它是由波函數來定義 這個波函數能告訴我們 它在特定位置被找到的概率 也就是說 它可以出現在任意位置 可以在盒子外 甚至是在遙遠的宇宙空間中 因此 量子力學最奇妙的地方在於 你以為它在盒子內 實際上它卻在火星 雖然這種說法看似很荒謬 但是 它出現在任何地方的概率並非等於零 通過薛定諤方程 我們可以計算出 電子出現在各個位置的概率值 這個概率值的大小 取決於牆壁的厚度和能量大小 而粒子穿過所謂的牆壁現象 被稱為量子碎川效應 獲得2025年諾貝爾物理學獎的三位科學家 他們的突破性貢獻在於 通過精巧的實驗設計 讓這種通常只在微觀世界出現的量子行為 首次在宏觀尺度的電路中得以清晰地呈現 這就意味著 量子碎川現象 不僅是量子領域上的一個重大發現 更重要的是 它將會對我們的日常生活產生深刻的影響 比如 現在做的越來越小的U盤 和性能越來越優越的計算機芯片 在微觀層面上 它所依賴的物理原理與量子碎川現象息息相關 想像一下 存儲單元是一個由一道極薄的牆隔離出來的屋子 屋裡住的電子代表數據1 當電子被趕出屋子後代表數據0 在經典物理下 電子一旦在屋外就無法自己回去 但通過量子碎川 我們可以施加一個電壓 讓電子直接穿牆進入屋子 反之 再施加一個反向電壓 讓電子穿牆出來 這就是閃存器微觀世界的工作原理 也就是說 沒有量子碎川 就沒有今天輕薄的智能手機 以及高速的固態硬盤 和無處不在的USB設備 因此這三位物理學家所做出的貢獻 遠大於諾貝爾獎本身的價值