粤语|张浩然博士:如何科学地穿墙透壁 - 不可思议的量子穿隧效应
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粤语|张浩然博士:如何科学地穿墙透壁 - 不可思议的量子穿隧效应

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很多年前有一个魔术,你可能也听过,就是著名魔术师大卫高柏飞 (David Copperfield) 于1986年表演的「穿越长城」的魔术。在这个魔术里面,大卫高柏飞从长城的一侧消失,过了一会,竟然在长城的另外一边出现,就好像他穿过了长城一样。由于长城在中国人心目中的重要性,这个魔术当年引起了全国广泛的关注。

当然,魔术归魔术,大卫高柏飞不可能真的穿过了长城。但是在量子力学里面,像这样穿墙透壁的表演,并不是魔术,而是在微观世界里面很普遍的一种现象,名叫「量子穿隧效应 (quantum tunneling effect)」。

量子穿隧效应有很多重要的应用。张老师在大学时就做过一个利用量子穿隧效应拍摄原子照片的实验。另一个更重要的应用是半导体,亦即现今所有电脑和手机的基础。没有量子穿隧效应,就不可能有电脑和手机,更加不可能有互联网。那么,量子穿隧效应究竟是什么?原子的照片是怎样拍出来的呢?这个效应又是怎样跟电脑和手机有关?请留意今集的节目。


【图一】量子穿隧效应的原理

【图二】扫描电子穿隧显微镜的原理

【图三】利用扫描电子穿隧显微镜拍摄的石墨原子


【主播简介】

张浩然,香港科技大学理论物理学学士及物理学哲学硕士,英国布里斯托大学教育博士。

知乎主页:

https://www.zhihu.com/people/DrHaoranZhang


各位听众好:为了提升我们节目的素质,使您们有一个更好的聆听体验,我们准备了一份只有五条问题的简单问卷,希望邀请尊贵的您,给我们宝贵的意见。连结在此:

https://wj.qq.com/s/2817419/44c6

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【专辑简介】

《知道.粤语频道》是首个云集香港博士级学者的粤语频道,旨在为全球粤语听众打造一系列「生活品味」内容!


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