假如你面前有一堵十米高的墙，凭你的力量能跳过去吗？当然不能。如果我告诉你你其实不用跳，只要在墙的一面一直撞，总有那么一次你会撞到墙的另一边，你信吗？你当然不信，因为这在现实中是不可能的，除非你把墙撞倒。
望洋兴叹
但是我告诉你，这在量子力学中是可行的。墙上仿佛突然出现了一条隧道，把量子传送到墙的另一头，我们把这种现象叫做“量子隧穿”或者“隧道效应”。下面我们详细的说一说隧道效应。
假如有一堵墙，你在墙的这一头，假如你有足够的动能跳过这堵墙，那么就会发生如下几个能量变化：你往上跳，动能转化为势能；往下掉时，势能转化为动能。当你越过这堵墙后，你的能量虽然经过了转化，但是总量却没有变。假如你没有足够的能量，你是无论如何都跳不过这堵墙。
但是量子不同。在量子面前有这么一个能量高地，我们叫它“势垒”，如果量子的能量比势垒高，那么量子就可以穿过势垒；假如量子能量比势垒小，那么量子还是有机会穿过这个势垒。这就非常的不符合人们的常识了，这就好像是量子自己在势垒上突然打通了一个幽灵隧道，量子经过隧道穿到墙的另一边。
量子依旧有机会穿过势垒
说起来你们可能不信，隧道效应的实质其实是量子向真空中借了一点能量！向真空借了一点能量！向真空借了一点能量！
真的，真是向真空借了点能量，在隧穿之前，量子从真空中获得能量，当穿过势垒后，量子在把能量还给真空，虽然过程是那么的不可思议，但是这个过程并不违反能量守恒定律。
在以前，原子核的衰变是无法通过经典物理理论解释的。原子核里的质子中子被牢牢地困在原子核产生的势垒里边，所以原子核按道理应该是一个非常稳定的结构。但是放射性原子核会衰变，放出α粒子、β粒子、γ射线，这令当时的科学家们百思不得其解。
直到量子的隧道效应被发现之后，放射性原子衰变的真相才彻底的水落石出。
隧道效应也只是在一定条件下才具有显著效果。势垒越高、越宽，量子隧穿的几率越小，所以在宏观领域，你就不要想靠隧道效应穿过一度墙了，几率为零！
我们当然也可以利用隧道效应。不知道你有没有听说过“扫描隧道显微镜”，利用这种显微镜，我们可以看到物体表面的原子排布情况，这种显微镜就是利用量子的隧道效应制作而成的。
将一个原子线度的针与待测材料连接在电源两极，然后将针靠近待测材料表面，此时针尖与材料表面的电子云重合，发生隧道效应。实验告诉我们，隧道效应对两电极间的距离影响非常敏感，所以材料表面原子的起伏就会造成隧道电流的大小变化。
如此一来，只要这根探针在材料表面来回扫描，材料表面的原子排布就通过隧道电流的变化表示出来了。因研制成扫描隧道显微镜，宾罗与罗雷尔获得1986年的诺贝尔物理学奖。
当然，微观领域还有很多好玩的神奇的现象，如果你想了解哪方面的知识，欢迎留言！
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