量子隧穿｜现实世界也存在穿模 BUG？
在上两章里，我们详细介绍了承载着量子列车的中的两大基础理念轨道：不连续性和不确定性。
这两大理念也正是我们量子的理论体系中最最基础和核心的重要概念，深刻理解这两条理念会非常有助于我们洞悉整个量子世界的底层规律，甚至能窥视到我们这个宇宙背后的真相一角。
比如之前我们对万物不连续性的讨论就彻底更新了我们对整个现实世界本质的认知，让我们认识到我们的现实世界，任何看起来似乎是连续的事物，包括时空和能量，其实都是有不可分割的最小单位的。
我们整个世界的本质其实是「像素化」的游戏一样，都是由最小单位的元素单元拼装而成的。所以，你以为你玩的是 3A 大作，其实现实游戏的骨子里依然只是一个比较精细的「我的世界」而已。
而我们讨论的不确定性则告诉我们，构成我们世界的各种微观粒子们不仅是可以用代码化来理解的，而且我们对它们的观测结果，都可以用代码执行输出的概率数值来解释。
而所谓不确定性就说明，量子代码执行的输出的数值是完全概率随机，离散分布的。这些量子被不断观测后形成的虚拟粒子按照其概率函数在空间中随机的闪烁着，随着观测的持续逐渐就形成了云雾状的分布图样。
加载中...这个图景可能和你之前学习感受到的微观世界不太一样吧，你回想下，在我们从中学开始学习的物理或者化学知识里，微观粒子，比如原子什么时候是以什么方式呈现的？
是不是一个个位置固定的小球？彼此之间还通过各种化学键链接在一起？
所以你可能想要反驳一下，气体液体不说了，那固体中的原子们难道不是固定的吗？我们从小学习化学用的就是球棍组成的模型来表示各种化合物，在模型里原子都被各种化学键互相紧密的连接起来，而且这些化学键之间还有键长、键角呢，那这些原子的位置难道不是相对固定的吗？
其实在中学学校里，我们了解的各种化合物里，原子彼此位置保持不动，并通过各种化学键链接成为分子的化学模型只是给中学生们看的，这其实是对物质微观结构一种比较初级的表述而已。
只有在这些初级模型里面才把原子都假设成不动的以方便理解。
但我们现在既然已经搭上了量子列车，我们该看到的原子模型就不应该是这样近似出来的初级模型了，我们应该尝试想象下更真实的微观世界的样子。
认真来讲，我们之前中学化学课上所讲的什么精确的键长、键角严格地说都是测不出的，键长、键角不对应任何可观测物理量，只是为了方便我们理解近似出来的几何量而已。
我们不应该按照这种初级静态模型的样子来想象微观世界的状态，真实的微观世界其实更像是一锅煮沸的调料汤一样，无数的粒子在里面翻滚，快速的浮出又消失，所有的粒子都在做着各种不规则运动，呈现出一种局部混沌但又宏观有序的状态。
在量子力学的框架下，即使体系所处的状态与时间无关，任何粒子也不会有固定位置。
所以「原子的位置」本身就是个不严格的描述。
原子内部本身就很空旷，我们平时所说的原子的位置通常指原子核的位置，但原子核也是有内部结构的，体积也不是无限小。
即使把原子核近似为点电荷，原子核的位置也只有统计意义。对于原子而言，它必然是不断振动闪烁着的，即便是在基态（能量最低的状态），也存在零点能，对应着最低限度的振动。
降低材料温度的确能降低原子的振动幅度，并使其位置慢慢稳定，变成一种凝聚态物质（BEC），但是我们无法把温度降低到绝对零度（因为理论上降低到绝对零度需要无穷大的能量），所以无论再低的温度，原子都还是会有轻微的振动存在，原子的位置就不会是固定不变的。
换一个虚拟世界的表述就是，量子作为输出概率数值的代码，我们可以通过控制各种环境参数来缩小它的概率范围，但是永远无法把它变成一个确定的数值变量。
而我们每一次去观测原子，实际上就赋予了原子一个新的位置和速度。
我们对量子无论怎么观测都无法看待其代码本身，只得得到代码当前的输出结果。因此我们想要比较准确描述某个量子时，我们也只能描述出这段波程序输出结果的概率范围和分布状态是什么样子。
这就像在网络游戏里，某种小怪背后其实都是一段随机生成怪物的程序代码，但是你要得知这段代码生成的怪物的准确位置，我们是没法告诉你的，我们也没法预测下个怪物会刷在哪里，我们只能通过历史上玩家击杀怪物的位置分布结果来描述成一张该怪物的刷新地点的分布图给你，这就是我们对该怪物位置最准确的描述了。
所以量子物理学家们更喜欢用云朵来表示微观粒子。
微观世界里面的每个粒子，都是一朵云。
微观粒子因为其位置不断随机概率都可以想象成不同形状的云。
不仅是原子，所有的微观粒子，包括但不限于电子，正电子，中子，反中子，质子，反质子，中微子，Δ、Λ、Σ、Ξ、Ω 粒子，π、η、D、J/ψ、Υ、ρ 介子……我所列出或者没有列出的粒子们，它们统统都是云朵。
这些五花八门而又稀奇古怪的粒子们，它们虽然有着各种截然不同的属性，但是在不确定性特点上却都是相当一致的，人类迄今为止没有发现任何一个不存在不确定性的基本粒子。
所以任何粒子，当我们把它们都视作虚拟世界的波函数程序时，它们在某种程度上套用的算法模板是一致的。
加载中...对于波函数的不确定性所带来的量子云，有人提出了这么一个思想实验，说我们不能用一个非常小的盒子（想象出来的），把某个粒子装在里面，限制它的活动范围，不让它随机乱跑，将其完全固定起来能做到吗？如果能的话，是不是我们就得到了一个位置确定的粒子呢？
这个想法听起来似乎不错，我们虽然找不到这么小的盒子，但是我们其实可以用能量屏障做到这点，我们可以用能量构筑一道墙去靠近粒子云，尝试限制粒子的位置，不要让它自由发散开来。
你猜猜，这样做会出现什么事情？
又一件令人匪夷所思的事情发生了，粒子云并没有被墙壁挡住，它竟然穿过了屏障！云朵出现在了屏障的另一边。
加载中...我们知道，所谓云朵，其实就是粒子不断变化的随机位置组成的，云朵穿过了屏障，其实就是粒子竟然穿过了屏障。这怎么可能呢？
在现实世界我们都知道，物质是没有办法随意穿越的，在正常认知里，一个小球想要穿过哪怕是极薄的纸，也不可能既不付出任何能量，也不弄破这张纸。可是在量子世界里，粒子就是这样诡异地越过了足够薄的障碍。
是因为粒子太微小了，从屏障中的缝隙跑过去了吗？
当然不是，因为我们这个屏障本质是能量，是远比粒子能级更高的能量屏障，不可能存在任何的缝隙，我们称其为能量势垒。势垒在粒子面前就像是一座山一样，在经典世界里，小球没有足够的能量是绝对无法翻阅过这座山峰的，除非有足够的外力将其推过去。
可是，我们的量子却绝不屈服于这座山峰的阻挡，它执意要按照自己的概率云向外发散分布自己的位置，其发散分布在遇到山峰的阻挡以后，它竟然打了一个隧道直接就穿过去了！
加载中...什么！量子居然会自己打隧道？
当然，打了一个隧道只是形象化的说法，势垒当然没有被挖出一个洞来，但是粒子却像找到一条暗藏隧道一样，就这样毫无阻碍地穿过了本来它无法翻越的高山。
所以，我们就把这种神奇的现象叫做「量子隧穿」。
提到「量子隧穿」，或者「隧道效应」这些名词大家是不是感觉不太陌生了。我们似乎偶尔会听到类似的词汇在很多高新的科学设备上用到，比如「隧道扫描电子显微镜」之类。
其实量子隧穿现象是人类研究最早，也是被运用最多量子特性之一，我们利用量子的这个神奇的特性，不仅制造了晶体管、传感器、电子显微镜等等，现在据说连手机的机壳都要用隧穿材料来做，以便实现全机身的触摸感应功能。
不过量子隧穿虽然可以帮助我们制造产品，但它还能给我们制造麻烦。
量子隧穿最大的副作用是严重影响了我们对微观电子世界的掌控。
比如在微电子行业里，正是因为存在量子的隧穿效应，才导致现在的微电子芯片技术发展到 1nm 时代就碰上了继续缩小尺寸的物理学障碍。
人们发现芯片里阻隔电子的材料如果尺寸小到 5nm 以下，量子隧穿效应导致的漏电现象就不可忽视了，如果尺寸进一步减小，那么漏电问题将更加严重，电子会随机穿越过薄的栅极，从而导致芯片的逻辑电路无法正常工作。
甚至有科学家说，因为量子隧穿现象的存在，其实人类的电子集成芯片技术的发展，已经被量子物理学设置了一道永远也无法突破的理论天花板了，在人类没有找到能解决隧穿问题的技术之前，芯片的尺寸将在某个极限位置永远也不能更进一步缩小了。
那么，量子隧穿到底是怎么回事呢？
其实量子物理学对此的解释也非常晦涩。
量子物理以微观粒子的位置和能量具备不确定性来进行解释：量子具有一些不确定的能量涨落，偶尔它们可以从虚无中凭空「借」到了一些足够高的外界能量，然后借助这些能量就越过了势垒墙壁，从而实现了凭空穿墙。
凭空「借」能量穿墙？这听起来是不是非常玄幻？
找谁借？借了还还不还的？
如果这段话不是出现在物理教材里，大家肯定以为是本写崂山道术的玄幻小说吧。但这确实就是现在最主流的物理的理论诠释，如果大家理解不了怎么办呢？
不要慌，幸好我们还有普通人的视角，我们再到虚拟世界里看一看吧。
那么，在虚拟世界里，有没有这种类似的现象呢？
当然有的！
关于虚拟世界，我们体验最多的其实就是各种各样的 3D 游戏了，大家玩 3D 游戏的时候应该都有见过类似这样的 BUG。
加载中...这种显示 BUG 在各种 3D 游戏里面都非常常见，这叫做穿模错误，是一种游戏上的模型碰撞检测失效造成的 BUG 现象。
游戏里面为什么会出现穿模 BUG 呢？
这其实有几种原因造成的。
最常见的一种原因是模型的碰撞检测点设置错误，或者设置的不足造成的。
其实碰撞检测在游戏里面也是非常消耗资源的一种计算需求，因为 3D 游戏中首先物件非常的多且繁杂，而碰撞检测的计算量是随着 3D 物体的数量倍数上升的。其次，这些 3D 物件的形状还非常不规则，比如经常有毛发、飘带、云雾这些形状极其不规则而且还不断运动变化的物体，这样的物体如果需要计算碰撞的话，计算量显然不可能小。
所以，为了节约有限的主机性能，游戏的开发者往往在这些地方适当容忍一些错误的效果产生，比如对于太难设置的飘带或者毛发，一般就不设置碰撞检测点了，所以我们在游戏里一般会看到飘带或者毛发类的物体经常都会无视阻挡，穿过各种模型。
此外，另一种常见的碰撞 BUG 则是因为运动引起的，游戏里面如果某个物体运动速度过快的话，在某种特定的情况下也会引发穿模 BUG。
这是因为，在游戏引擎里对于碰撞检测也是不连续的，需要根据检测循环，每隔一段时间检测一次，比如每 1/30 秒一次。
因为碰撞检测的原理是判断两个碰撞体有没有重叠的区域（进入彼此的空间），如果有，触发碰撞事件，比如反弹或造成伤害等。
所以，每轮检测循环系统就要把所有带碰撞面的物体之间距离关系全部检测一次，这显然检测量也不小，尤其是在一些比较复杂的大场面，可能场上有数千上万个 3D 物件，那检测一轮时间间隔就不可能设置的太短。
检测时间间隔太长的话，有些高速运动的 3D 物体，可能就在系统两次碰撞检测的间隙成功穿越了一些屏障，从而导致了检测失效的 BUG。
这种 BUG 也是无法避免的，唯一的办法就是限制游戏中物体运动的速度，不要让物体运动太快，或者对于高速运动进行特殊处理。
虽然，程序员也想尽了各种办法来优化我们游戏中的碰撞检测算法，比如用四叉树算法来降低检测量等等，但是游戏依然会在各种极端情况下出现穿模 BUG，这可以说是游戏引擎算法自身所固有的问题，只要游戏世界的计算资源是有限的，这种现象就无法完全杜绝。
加载中...不过，现实世界的量子穿模其实和这两种游戏常见的 BUG 的原因都不太一致。
那么现实世界的量子穿模是什么样的呢？
可能更类似是这样的效果：
加载中...
加载中...这种穿模 BUG 其实很多常玩游戏的读者也都见过，这种叫做「特效穿模」。
本质上，就是游戏中的粒子特效因为没有实体，所以没有办法设置碰撞检测，因此特效中发散的粒子就可以任意穿过墙壁模型，在墙壁的另一边出现了。
为什么特效穿模更接近量子隧穿呢？
因为量子云本身的表现就非常像游戏中的粒子特效。
在游戏中，为了表现一些云雾，流体或者是烟花法术之类的效果，会专门用一种特效程序来产生一种粒子状的视觉效果。
这种粒子状的效果并不是真实的 3D 模型物件，只是一种程序根据算法随机生成的微点状的立体图案而已。如果我们把这种粒子特效设置成为围绕一个核心不断涌现消失的形态，并且密度由内到外不断降低的样子，那就非常接近我们想象中的量子云了。
这些特效的微点因为并不具备实际的模型，所以自然也就不会给它们设置碰撞检测，所以我们经常就在画面里看到，这些特效的小点是可以穿过任何模型阻隔的。
你仔细观察这种特效穿模的表现就会发现，这种穿模的形式也非常像量子隧穿的表现，这些微粒并不是从中心辐射到四周并穿越屏障的，它们是直接涌现在空间中的，它们并不是向四周在运动，而是直接出现在四周。
这正和量子云形成的状态一模一样，我们所谓的量子云就是量子不断坍缩然后随机呈现在四周不同的位置上的粒子所形成的分布图案，这个过程中如果有屏障靠近量子云的话，量子其实也并没有通过什么隧道穿越屏障，它是直接就出现在了屏障后面而已。
所以，其实对于量子来说，并没有什么穿不穿越的问题，量子本来没有确定的位置，你一个屏障挤到量子函数的分布空间来，当然挤占了人家量子的地盘，所以，量子绕过屏障在其背后继续分布出现不是也很正常吗？
这就像游戏里的物体模型挡不住根本没有实体的特效粒子一样，量子不被观测的时候本身就是一种没有实体的存在，屏障怎么可能挡住这种「幽灵」般出没的粒子呢？
所以，量子云出现在屏障后面似乎也不是什么很难理解的事情吧。
如果我们换一个波函数的视角来看，就是量子所代表的概率波在碰到势垒屏障后，会像波浪撞上铁栅栏一样，一部分会被反弹回来，另一部分则被削弱后穿过了屏障跑道了外面。从这个角度来解释，似乎这个现象也勉强可以正常理解。
不过呢，真实的量子云和游戏中的粒子特效还是有一些区别的。
真实的量子云所形成的「粒子云雾」从观测角度来看其实是真实存在的，而游戏里的粒子特效可真的只是视觉效果而已，它没有具体模型，就没有任何真实的碰撞问题，就算卡在别的模型内部也不会引起什么问题。
但是量子云发散出的粒子可是有真实的碰撞问题存在的，这些粒子如果出现位置正好处于屏障内部的话会发生什么现象呢？
会被弹出！
对，科学家发现，卡到 BUG 的粒子会被系统快速弹出！
实验里科学家们观测到如果量子分布到了势垒内部，不会像游戏里面一样卡在势垒里的，而是会弹出屏障外。大部分的粒子会被原路弹回到屏障内侧，少部分则会弹出到屏障外部，而弹出外部的粒子就实现了隧穿。
而且科学家们发现，当量子隧穿发生的时候，粒子被弹出，或者说穿越的速度几乎是瞬时的，而且屏障的能量越高，粒子穿越的速度越快。经过实验测定，这种速度竟然会快到超过了光速！
这就是所谓的「超光速隧穿」现象了。
大家不要觉得这个名词就像其他各种深奥玄妙的学术名词一样很普通平常。
「超光速」这三个字出现在科幻小说里的确很稀松平常，但是出现在物理实验的结论里面那就是不是一件小事了。
要知道，在现代物理学里，真空光速是宇宙中的最大速度可是相对论划下宇宙铁律，如果有任何超光速现象存在，那么就意味着以相对论为代表的现代物理学基础就出现大问题了。
可是，科学家们在各种实验中都发现了量子隧穿有超光速的现象。
加载中...2019 年，斯坦伯格、拉莫斯与他们在多伦多大学的同事大卫·施皮林斯（David Spierings）和伊莎贝尔·雷切科特（Isabelle Racicot）进行了一项实验。
在量子力学中，自旋是粒子的内禀性质，由此可以产生一个磁场。
在测量时，自旋就像一个箭头，只能指向上或下。
但在测量之前，自旋可以指向任何方向。
正如爱尔兰物理学家约瑟夫·拉莫尔（Joseph Larmor）在 1897 年发现的那样，当粒子处于磁场之中时，自旋的角度会旋转，或称「进动」（precesses）。
多伦多大学的研究小组便利用这种进动来充当所谓「拉莫尔钟」的指针。
加载中...当一个铷原子穿过一个磁势垒时，它的自旋会发生进动。
物理学家通过测量这种进动，获得了该原子在势垒内部停留的时间。
研究人员使用一束激光作为势垒，并开启其中的磁场。
然后，他们准备了自旋朝特定方向排列的铷原子，并让这些原子向势垒漂移。
接下来，他们测量了从势垒另一侧出来的原子的自旋。
测量任何单个原子的自旋总是会返回一个「上」或「下」的模糊答案。
但是通过反复测量，收集到的测量结果将会揭示原子在势垒内部进动角度的平均值——以及它们通常在那里停留的时间。
研究人员报告称，铷原子在势垒内的平均时间为 0.61 毫秒，与 20 世纪 80 年代理论预测的拉莫尔钟时间一致。这比原子在自由空间中运动的时间还要短。因此，这些计算表明，如果势垒足够厚，加速会使原子隧穿的速度比光速还快。
然而，专家们普遍相信量子隧穿并没有真正打破因果关系，但对于为什么不会的确切原因还没有达成共识。
对于这个现象的理解，所有的专家们都显得有点一筹莫展。
理论物理学家们就这个现象争论不休，并且提出了各种各样的新的假设和说法来解释这个现象，试图一方面要坚决捍卫光速是宇宙速度绝对上限的地位，另一方面又要能解释出量子超光速穿墙的现象是咋回事。
这些先进理论弯弯绕绕复杂无比，一般人建议不要去了解，以免出现头脑过载的症状。
但是不要慌，我们还有普通人的虚拟世界视角不是吗?
所以我们这些凡人还是回到地面来，想想看怎么用我们初中二年级的水平来理解这个最尖端的科学问题吧。
我们先来虚拟一段场景对话：
比如，你是某个网络赛车游戏公司的老板，今天你很生气，因为游戏里某条赛道的最新成绩被刷新到了一个恐怖的令人惊奇的地步，有玩家只用了几秒钟就完成了比赛，很显然这是游戏出现 BUG 被人利用了，于是你叫来了游戏的运营经理和研发经理开会。
「你们谁来跟我解释一下，这个变态的成绩玩家是怎样做到的？」你作为老板有权要求下属们给你一个合理的解释。
运营经理连忙回答：「我了解过了，这是玩家利用 BUG 实现的。」
研发经理感觉很奇怪，说到：「应该不可能啊，这种 BUG 理论上是不可能出现的。」
于是你问道：「为什么不可能出现呢？」
研发经理说：「因为我们游戏里的赛车其实是有速度上限的，无论玩家怎样改装赛车，都不可能超过这个速度上限。」
「为什么不可能超过上限呢？难道玩家没有某种手段绕过这个限制吗？」
「不可能绕过的，因为这个速度上限并不是我们为了防止玩家刷 BUG 设置的，而是我们游戏的底层机制决定的。因为赛车在我们游戏里运动需要不断地改变位置，而我们游戏里面物体改变位置的最小单位和最小时间单位都是确定的，所以从理论上就会有一个最大速度，玩家无论用什么办法都不可能让赛车超过这个速度。因为这个速度就是我们游戏能保证赛车连续运动的极限，再快，赛车在玩家眼里就会出现瞬移了，这种现象从我们的底层算法上就是无法出现的，我们的赛车在程序空间中，只能一格一格的移动，不能跳格！」
你听完，觉得研发经理说得很有道理，于是就非常疑惑地问运营经理：「那么我们的玩家是怎么做到的呢？」
运营经理说：「我也不太懂这个原理，但是我能把玩家的操作重现给你们看。」
于是运营经理进入游戏，选择赛道开始比赛。只见运营经理在赛道上找到一个合适的位置，飞快的把车撞进了路边的一个崖壁，经理试了几次后成功了。某一次几乎是一瞬间，车没有被崖壁正常弹回去，而是从另外一边的崖壁被飞快弹了出来，这个穿越过程似乎没有花费任何时间，于是经理就重现出了玩家的变态成绩。
加载中...办公室里一阵寂静，你和研发经理两人面面相觑。
研发经理毕竟是 211 毕业的高材生，他想了一会就恍然大悟道：「原来是这样，我实在没有想到会出现这种情况，这其实是赛道旁边的崖壁太薄了造成的。」
「崖壁太薄为什么造成这个 BUG？」你一脸的疑惑。
「是这样的」，研发经理已经完全理解了问题所在：「我们游戏里面的碰撞检测是有时间间隔的，程序会每隔一会检测赛车模型的中心和各种阻挡物之间的距离关系，一旦距离小于某个值就会视作发生碰撞，将车弹回去。但是这个崖壁阻挡太薄了，玩家的车速高到某个程度的时候，撞进来又正好在两次检测的空隙之间的时候，车的中心就穿过了这个崖壁才被检测到碰撞，但是因为模型已经越过了崖壁，于是碰撞程序就把车弹到了另一边，所以赛车就穿墙而过了。这个移动是碰撞算法造成的，和正常的移动不一样，所以没有受最小移动距离的限制，所以就超过了游戏的最高车速。」
「碰撞算法有这么高的能力，能帮助赛车超过游戏的最高运动速度？」
「是的，游戏设置最高运动速度的底层原因是因为物体不能在空间中超过最小单位作跳跃，否则就会出现瞬移，如果有瞬移现象，那么就可能出现两个物体同时瞬移到同一个位置的可能。所以要求物体连续运动的本质上也是避免不同物体会同时出现在同一个最小空间单位里。但是，碰撞算法的底层原因也是为了避免不同的物体同时出现在同一个空间里，所以，游戏存在最高速度其实并不是原因或者目的，而是只是现象，更本质底层机制的其实避免不同物体的空间重叠，所以一旦出现这种空间重叠，这时候弹出物体几乎是不需要所谓速度的，系统会以最快的节奏把模型瞬移出去。当然，也不是完全无时间消耗的瞬移，重新绘制物体还是要花费一点时间的，但这也远超最高速度了。」
「哦。」你和运营经理总算弄明白了这个 BUG 的底层原因，于是你又问道：「那我们要怎样避免玩家再利用这个 BUG 呢？」
研发经理想了一下说：「很简单，把墙加厚点就行了。」
运营经理有点质疑：「这好像没有从本质上解决问题吧？」
研发经理耸耸肩：「这就是最省事的办法了，如果你觉得要从底层来彻底解决这个问题的话，首先我觉得没必要，因为减小检测间隔会极大的增加系统的负担，需要买更强大更贵的服务器，而且绝大多数情况下对玩家体验也不带来什么明显改善。其次，修改底层算法风险很大，搞不好会把整个游戏搞宕机，老板你看呢？」
「去让关卡策划和美术把崖壁改厚点，顺便检查下还有没有其他赛道需要修改。」你感觉作为老板，决策起来一点难度都没有。
在结束会议之前，你有点不放心，又问了下研发经理：「你确定崖壁改厚了，就不会再出现这个 BUG 了吧。」
研发经理一看就是一个很严谨的人，他斟酌了一会说：「理论上，还是有穿过的几率，因为我们的检测时间也有随机性，只要玩家尝试的次数足够多，再厚的阻挡也有穿过的概率，只是这个概率极小极小。」
「好吧，那就这样吧」，你作为老板深刻理解不要为极小概率的事情去发愁的简单道理，这种问题，留给知友们去操心就好了。
虽然上面的游戏公司场景对话是我虚拟出来的情节，但是大家应该明白这段对话指的是什么意思。
我们在把对话里的赛车比做量子，崖壁比作势垒。
当量子因为观测突然坍缩到势垒中的时候，我们的宇宙系统就会像游戏系统所做的一样，以最快的速度将粒子弹出势垒，弹到最近的外部空间里，那么如果粒子位置正好是离另一边近的话，粒子就会被弹到对面去，从而实现了高速穿墙的效果。
当然，现实世界里面检测粒子碰撞的机制肯定和游戏不同，现实世界检测应该是不会因为时间间隔太长造成运动物体弹出的方向错误，现实世界里量子穿过屏障更可能是因为势垒只会将粒子弹出到最近的空间里的原因，毕竟量子云的分布不需要运动就可以直接越过屏障内部的中线。
所以，我们可以这样理解实际情况：
当我们去观测一个靠近势垒的量子的时候，正好它的随机位置分布重合到了势垒的里面，这时候宇宙系统就检测到了这个错误，并且直接将位置结果修改成为最临近的空间，当然这个空间就可能是在势垒的另一边，而在我们观测角度看来就是量子瞬间穿过了势垒。
你看，这个纠错过程是不是显的很合理。
不过我认为，在这个过程中其实我们得到了一个非常惊人的看待宇宙基础法则的视角。
比如我们可以不把光速是当前时空速度上限当作是一种最底层的原始规律，而是把它视作一种现象看待，那么这个宇宙必然还有更底层的法则导致了这种现象的出现。
比如说，光速为什么正好是 30 万公里/小时，而这个速度又正好等于物理学意义上的最小长度（普朗克长度 1.6x10-35 米）除以最小时间（普朗克时间 5.39x10-44）呢？
其实如果我们用虚拟游戏的视角来看，这就非常合理，开发游戏的程序员将这个游戏里物体运动速度的上限限制为每个时间单位里每个物体最多只能移动一个距离单位的话，那么游戏里就绝对不会发生两个物体同时出现在同一个空间的状况。
我们大家应该都玩过回合制玩法的游戏，比如战棋游戏。
在这种游戏里，游戏里所有的单位每个回合都只能移动一次，所有单位都会顺序依次移动，这样处理完所有的单位整个游戏才算一个完整的回合。
这种回合游戏玩起来的节奏比实时游戏要缓慢很多，但其实所有实时游戏，比如动作游戏或者 RPG 游戏，在本质上也都是是回合游戏，只是这些实时游戏的回合进行速度不仅非常快，而且是不等待自动进行的而已。
而在回合制游戏里面，如果我们要绝对避免单位重叠在一个格子里最好的办法，就是规定每个回合每个单位最多只能走一格。这样，角色单位就只可能走到一个空格里或者无法行动，而不会走到已有其他单位的格子里。
如果我们允许单位一次能走多个格子的话，那么游戏就会出现很多难办的情况。
比如，你的单位一次能走 10 格，那么等到你拿起棋子以后并开始移动之后，突然发现路径上的格子和目标格子都已经有其他的物体了。
怎么办？
现在是应该退回到出发格吗？
还是应该停到目标格附近的某个空格上呢？
路径上的障碍怎么办，直接穿越过去吗？
似乎怎么做都不对。
而且大家还能记起吗？在延迟选择那站，我们就知道了所有粒子的运动其实并不是真的运动，而是在被观测时候才开始结算之前的路径概率。
如果我们允许粒子的能跳格移动的话，那么整个运动系统结算就全会乱套，会出现各种重叠错误和穿越 BUG 导致的路径问题。
所以还是规定一次最多移动一格最简单安全，这应该就是最合理的宇宙运动规则。
那么，当每回合最多只能移动一格的规则定下来以后，我们用每格的距离除以每回合的速度不就是这个宇宙游戏中最快的运动速度了么。
且慢！
刚才我列举的情况是基于游戏里面每个棋子都很老实的前提下的，刚我们假设把棋子放在哪里，它就会老老实实停在那里丝毫不动。
可是，现实世界中的量子棋子们可没有这么老实。它们无时无刻不在到处乱窜，以至于都把自己晃成一朵云了，所以这就有在操作以外的自主运动造成的问题了。
这样的情况下，就算系统严格规定了量子的限速规则来避撞，但是它还是有可能在附近小幅的瞬移乱窜，突然一下跑到已经被占有的空间去了，这时候咋办呢？
这直接触犯到我们这个宇宙游戏的更高空间规则，空间的碰撞规则（或者叫互相作用规则）：任意物体不得同时重叠在同一空间里。或者说，任何波函数不得同时输出完全相同的位置数值。
这条规则的级别显然相当的高，所以一旦触发这个规则，游戏的保护系统就会立刻反应，瞬间将发生重叠的粒子弹出。
因为这个弹出操作是源于更高级别规则的作用，自然不能像普通运动规则的回合式操作那样，一次一格慢慢把粒子移动出去，这会让那个犯规的粒子继续造成重叠问题，这时候系统自然是会用最快速度瞬间一次性把粒子弹到附近空闲的空间里去（可能类似直接修改坐标的方式），这个过程也自然不用遵守什么限速规则，因为限速规则是低于空间碰撞规则的。
甚至我们可以这样理解，宇宙里其实并没有最高限速是真空光速的规则，光速最高其实只是空间避撞规则约束下的粒子能达到的最高运动速度的结果而已，所以本质上粒子的运动要遵守的只有空间避撞规则，如果任何情况导致可能出现粒子在空间上的重叠，那么系统将马上用非常规的方式解决该问题。
于是超光速现象就出现了。
加载中...这就好像是虽然法律严格规定我们不得伤害别人，但是对于一个正在违法伤害他人的罪犯，警察在制止他的时候自然不用遵守这条法律，警察可以用击伤甚至击毙罪犯的手段立即制止罪犯的违法行为。
警察这个权力是系统赋予他的执法特权，这个特权来源于更高的保护群众生命的规则，所以就不会受到低级普通规则的限制。
所以，当系统弹出侵入势垒屏障的粒子的时候，速度当然可以超越之前的速度限制，如果我们把这视作宇宙系统的保护机制，这也体现了一种很容易理解的程序继承思维：下层逻辑必须服从上层逻辑的约束。而这，就导致了物理学家们也难以理解的「超光速隧穿」现象的产生！
那么，为什么粒子不能在空间上重叠呢？
或者换个问法，为什么不同的波函数不能在同一时刻输出完全相同的位置结果呢？
这可能就是我们这个宇宙架构的最底层的属性之一了。
因为我们整个宇宙的物质都是由量子构成的，而任何量子其实都是依靠观测才能变实在的。
如果不同量子在同一时刻处于相同位置，那么它们本质上就应该是同一个粒子，因为不同量子无法处于完全相同状态（量子不可克隆定律），所以这种不同粒子发生合并的情况是不可能发生的。
因此为了保持不同量子之间的观测差异，同一时刻不同量子必须处在不同位置上，这是一条宇宙微观结构的最底层规则。
怎样，我们这个世界真的非常像一个游戏化的虚拟系统吧。
如果是游戏，那么这个世界的各种法则我们就都可以重新理解了。
比如既然我们感觉光速限制只是更底层的规律导致的结果，那么其他常数绝对不变也不是那么不可挑战了。
我们可以尝试用类似的角度来看待物理学中的各种基础常数，尤其是那些有量纲的常数，它们很可能也不是绝对不变的宇宙初始变量，而只是某些更底层的物理规律或者宇宙规则导致的一种结果。比如电子的电荷数值，或者质子的质量等等。
当然，限于篇幅，我们就不继续在这个方向上挖掘脑洞了。
但是，这不妨碍我们稍微放开想象一下如果我们能利用宇宙更底层规则所带来的恐怖能力吧，也许未来人类就可以靠某种超级技术，让宇宙的保护系统把一个宏观物体给「弹」出去天文尺度的距离来实现超光速旅行，甚至我们能再进一步，掌握底层规则背后的力量，从而拥有更加逆天的能力：改写各种物理常数的能力！
等到那天，恐怕改天换日都会简单无比，宇宙物质和时空都可以任我们随意搓揉吧。
能重新改写宇宙规则，才算的上是真正能掌控宇宙的神级文明吧。
好了，该收回下遥远的幻想了，这站的内容就谈到这里吧。我们的量子专列穿越出隧道之后，还要继续前进，下一站我们要再去见识一个简单而又寓意深刻的实验。
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