为什么人类不能穿墙而过？波函数可以揭开其中答案

想象一下，有一个网球在一个无摩擦的盒子中来回滚动。当球撞击到盒子的侧边时，它就会弹回。让球脱离盒子的方法是，使球有足够的能量跳过盒子的侧板或者将盒子侧板撞破。如果这不是网球而是一个电子，那么情况可能就不一样了。

量子力学的其中一个规则是，量子物体具有波粒二象性。这意味着电子可以表现得像波一样，严格来说是一种概率波。那么它在空间中的位置由波函数定义，它只能告诉我们在特定位置找到它的概率。虽然你认为电子可能在盒子里，但它的波函数使它在盒子外的概率非零，因此电子也可能出现在盒子外。

使用薛定谔方程可以找到电子的波函数，它使我们有可能在任何位置找到它。因此，让我们仔细研究一下，弄清楚它如何向我们展示在盒子外找到电子的可能性。

现在，我们可以求解这个盒子里粒子的波函数。它可以分为三个部分，盒子内、壁板内和盒子外，如下图。事实上，盒子外的波函数与盒子内的相同，只不过振幅小得多。前面讲过，波函数的平方代表了找到粒子的概率，只要盒子外的波函数非零，我们就可以在盒子外找到电子的存在。

不能穿墙

事实上，如果你粗略地计算一下手或身体穿过墙的概率，这个结果大约是10^-40量级。尽管这在物理上并非不可能，但在统计上是不可能的。