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第十二章 超量子人類

粒子們有很多奇特的特性,這些特性包括“量子疊加”、“量子隧穿”、“量子糾纏”等。

“量子疊加”是指微觀粒子同一時刻可以處於多個狀態的疊加態,也就說,在同一時刻能夠同時擁有多種不同的狀態。量子疊加特性可以用一個形象的比喻來描述。假設一輛汽車正在向前行駛,而路中間恰好有一塊石頭,汽車要麼從石頭左邊駛過,要麼從石頭右邊駛過。如果同時架設多部攝像機記錄汽車駛過石頭的這個瞬間過程,事後檢查錄影時就會發現,有的攝像機顯示車從石頭左邊經過,有的攝像機顯示車從石頭右邊經過。也就是說,汽車在同一時刻裡,在不同攝像機中,呈現出了兩種完全不同的狀態。這種現象在宏觀世界自然不會發生。但在微觀世界中,卻是普遍存在。

而“量子隧穿效應”,則是指微觀粒子能夠穿入或穿越位勢壘的量子行為。簡單的說,就是粒子可以穿過一堵比自己還高的牆。在現實中,如果前面有一堵很高的牆,人要想翻牆而過,就必須要有足夠的能量才能跳過去。但在微觀世界中,即使粒子沒有足夠的能量跳過高牆,它也有一定的機率像一個幽魂那樣直接穿牆而過,到達牆的另一邊。這就種現象,就是“量子隧穿效應”。

至於“量子糾纏效應”,是指具有糾纏態的兩個粒子無論相距多遠,只要一個狀態發生變化,另外一個也會瞬間發生變化。這就像我們常說的“心靈感應”。兩個相互“纏結”的粒子能維持遠距離的即時通訊,無論它們之間有多遠,即便是被扔在銀河系的兩端,它們之間仍然能難以理解地相互“聯絡”。這種現象是如此的詭異,以至於連愛因斯坦都無法接受它的真實存在,曾說它是一種“鬼魅似的遠距作用”。但後來無數的實驗已經證明了它的真實性。

近年來,越來越多的研究表明,量子力學不僅僅作用於非生命現象,在生命現象中也起著關鍵作用。正如量子力學奠基人薛定諤在他的著作《生命是什麼》中寫道,生命中一些最為基礎的磚石,必定會像肉眼看不到的放射性原子一樣,是一種量子實體,具有反直覺的特徵。新近的許多實驗證明,一些最基礎的生命活動都確確實實依賴於量子奇特性質的作用。例如,酶的催化反應、基因突變、光合作用等,這些重要的生命現象都被發現與量子效應密切相關。

其中,酶的催化反應與“量子遂穿”效應有關。酶參與了每一個生物細胞中的每一個生物分子的合成與分解。酶在分子內、分子間精確高效地操控著原子、質子和電子的運動,讓生物分子的化學反應加快了幾萬億倍,使原本要花上數千年才能完成的化學反應過程在幾秒種之內完成。酶之所以可以做到這點,正是“量子遂穿”效應在發揮著作用。它令原子、質子和電子穿越位勢壘,完成化學反應。

另外,基因突變也同樣與“量子遂穿”效應有關。基因突變是推動生物進化演變的重要因素。基因突變就算在沒有外部因素作用下,也有自發發生。這種自發的基因突變有可能就是由“量子隧穿”效應造成的。當連線dn核苷酸鹼基的質子發生“量子隧穿”行為時,就會影響到鹼基對出現變化,進而導致dna序列產生變異,引發基因的突變。

而光合作用則與“量子漫步”效應有關。植物在進行光合作用時,細胞裡的光合天線蛋白會將吸收到的太陽光的95輸送至光合反應中心,從而驅動光合作用。整個過程僅在萬億分之一秒內完成,且幾乎沒有任何能量損耗。這個完美的高效反應,是透過被光子激發的電子發生“量子漫步”效應,選擇最優路徑到達光合反應中心來實現的。

除了以上所說的這些生命現象之外,生物的某些內在系統也被證實,是依賴於量子效應的作用而運轉的。其中,生物的感官系統就是一個例子。比如已知的一些鳥類和其他動物會透過感知地球上非常微弱的磁場