你茫然地注視著那塊俗氣的冰箱貼已經夠久了。你搖搖頭，伸手打開冰箱，取出在冰箱貼吸引你進入詭異世界之前就急切想要拿出的牛奶。
你走回放著咖啡杯的桌子，正準備倒入牛奶時，看到了放在一邊的金塊，你停了下來。
你早先看到的金原子或者冰箱貼表面那些搖擺著的原子到底是些什麼？它們就像小圓球嗎？還是立方體？那些從電磁場中生成的虛擬光珠所相互作用的電荷到底又是些什麼東西？還有我所說的它們都是一些場，這到底是什麼意思？
或許你早已料到，這些問題又一下子將你變成縮微版的自己，漂浮在廚房中間，任何你所熟悉的物件都遠得無法看見，而自己正好奇地看著早先被單獨拿出來的金原子，想搞清楚它到底由什麼構成。
但第一個迎接你的東西不是金原子。而是宇宙中最小的原子，構成了宇宙所有已知物質74%的原子：氫原子。像太陽那樣的恆星們在自己的內核中將這種原子聚合成更大的原子，並釋放出這個反應的副產品——閃光。
公平地說，你沒看到什麼。
你面前有東西，這是肯定的，但你很難確定這東西到底在哪裡，更不要說是什麼了。你試圖聚起你那微小眼睛所具有的所有視力仔細看去，但依然沒有用處。所以，你決定不要看，而是試圖感覺它，以瑜伽的方式。
難以置信，這個方法管用。
你的眼睛閉著，但你能夠感知一幅畫面。
無處不在的電磁場中有一種波正泛起漣漪……一種圍繞著一個球狀物體搖擺的波……這是一個中空的球體，或者不如說是中空的一團……事實上好像也不是真正的波……但它感覺上就是一個球，不對，一團像耳垂似的東西，有著非常快速移動的波紋……速度很接近於光速，所以它看到的世界的形變一定非常厲害，更不要說它的時間流逝與你的時間之間的差異了。但它似乎並沒有集中在某個特別的位置……好吧，讓我們坦率地說，你不知道自己描繪的是什麼，但這個球狀或耳垂狀或不知道是什麼的快速運動的東西的確帶有電荷。你能在電磁場的背景中感覺到它，就像那時候你感覺到迎面而來的冰箱貼一樣。
這就是原子嗎？你依然凝聚著的注意力意識到還有一些別的……深深地埋藏在下面的東西，與運動著的波浪所佔據的體積相比，這個東西體積很小，但它堅固有力，能夠限制住你所感覺到的移動電荷無法逃脫。
你意識到，氫原子有一個核心，核心外面是一個移動著的電荷。宇宙裡所有的原子都有著這樣的結構：不同大小的內核被一個或多個電荷波圍繞。
科學家們稱這個內核為「原子核」，那個模糊的帶電荷運動著的波為「電子」。
這是一幅令人疑惑的圖像。
電子看起來並不像你想像的是一個微小的小點。
為了確定自己沒有搞錯，你從瑜伽模式中醒來，睜開眼睛。出乎你的意料，搖擺著的波突然消失了，變成了另外一個樣子，那種看起來很像粒子的東西。
好。
與這個電子完全相同的電子們以不同的數目存在於宇宙裡所有的原子之中。它們是我們電器與磁性設備的基礎，沒有它們，就沒有計算機、洗衣機、手機、燈泡……任何東西。我們所有的能源與通信工具都依賴它們而存在。
慢慢地，非常緩慢地，你伸出自己一隻已經縮微了的手，想抓住這顆電子，湊近些去研究。
奇怪的是，電子很難抓到。每一次你微小的眼睛看清了它的位置，它就開始亂動，看上去就像你每次想要確定它位置的行動本身就會讓它以無法預測的方式改變自己的軌跡。
這並不是你的想像力試圖與你開玩笑。
這是一個真實的現象。這是許多發生在量子世界而不是由水晶花瓶或咖啡杯所構成的日常世界中的真實現象之一。
我們眼裡的大自然在根本上是不確定的，你剛才看到的就是它的一個表現。你將在本書第六部分中更深入地瞭解這點，但你現在就已經能夠感覺到量子世界所發生的怪事了。你想要做的，就是真正抓住這顆電子——讓它說話。沒錯。不管是不是縮微版的你，在這裡，你只是純粹的意識而已，可以做一切你想做的事。如果一顆小小的電子就能打敗你，該是多麼沒勁，所以……跳！比你想的更快，你微小的眼睛瞥見了它，就在那裡，右邊，你猛撲過去。就在那裡了，在你的右手中，你緊緊握住的右手中。電子就在你的手心裡搖擺，感覺上就像一隻以接近光速飛行的蝴蝶在你的掌心裡扇動翅膀。你開始握緊你的手指。電子是帶有電荷的微粒，它通過電磁場中出現的虛擬光珠與你微小手掌中也帶有電荷的微粒相互作用。
你握緊、握緊、再握緊，想要把它禁錮在那最小的牢籠裡，讓它平靜下來……突然間，你感覺不到它了。它消失不見了。
你打開拳頭。
沒有電子。
你完全肯定自己微小的手指間沒有任何空隙，但是，它還是跳走了。你什麼都沒感覺到。它穿過你跳走，卻沒有碰到你。
它又回到你抓走它的地方，圍繞在那看不見的氫原子內核周圍。
真沒禮貌。
但它是如何做到的？電子怎麼能不接觸你而離開你的掌心？原來，它在你的手裡挖了地道。它跳躍出去了。打破紀錄的跳躍。量子躍遷。這是只有在亞原子世界才會發生的現象，在我們生活的巨大尺度，如廚房、花瓶、飛機等構成的日常世界中不存在。或許有人這麼想。
你至今還尚未有機會分析一個電子，但顯然你已至少瞭解到它的詭異特性之一：它能夠自顧自地隨意跳躍。這個現象本身被稱為「量子隧穿」或「量子躍遷」，而且不僅僅是電子，你在量子世界見到的所有粒子都能量子躍遷或隧穿，與電子一樣。
說了那麼多，讓我們暫停一會兒，先來回顧一下術語。
當科學家們發現新東西時，需要給它取個名字。對於微觀、量子世界，他們通常這樣構詞——在「量子」後面加上另一個詞，很多時候後面那個詞是我們平常使用的普通詞語。這裡，我們用了「隧穿」，或「躍遷」，或「世界」，所有這些詞，意思都很明白，也表達了其所指稱的意思。而「量子」一詞則表達了一種警告。「量子」表示有一些奇怪的含義在裡面。在剛才這個例子中，量子隧穿的奇怪之處在於：電子的確用隧穿的方式運動……但實際上沒有什麼隧道存在。
量子躍遷幾乎不會發生在人類尺度上，但如果假想一下它們能夠在你的生活中發生，想像你回到從前，當你還是孩子的時候，就在這間廚房裡，你父親讓你收拾桌子，但已經很晚了，你忽然覺得方圓一百公里之內的所有空氣都壓在自己瘦弱的肩膀上，你嘟噥了幾句誰都聽不清的話，就像小熊崽的低吼。什麼都沒發生，桌子還在那裡。
你坐在地板上，滿心絕望。來了。你突然發現自己來到餐廳，與廚房一牆之隔，邊上就是桌子和所有東西，所有餐具、盤子杯子之類，它們都隧穿或跳躍或以別的什麼詞來形容的方式進入了洗碗機。這聽起來就像童話或電影《歡樂滿人間》中的場景，不過公平地說，真要是在宏觀世界發生量子躍遷，你就無法控制餐具、盤子、杯子會跳到哪裡，那麼幾乎沒有可能它們會老老實實跳進洗碗機裡，而且你的父親大概要把所有東西重新買一遍，因為你根本找不到它們了。
聽起來很奇怪，不是嗎？
那就是量子隧穿。如果量子規律能夠在我們的尺度上發生，牆壁和門以及私密性都將不復存在。幸運的是，或者說神秘的是，它們不能。
因為量子隧穿效應，在微觀世界中幾乎所有東西都能穿過任何阻礙。為什麼可以如此？我們的理解是它們能夠從它們所屬的量子場中——它們游泳其中的海洋裡，那個充滿了時空的每個角落的海洋——借到能量。不管想借多少都行。這可是多少運動員的夢想啊。
但那還是沒告訴你電子到底長啥樣，我最好還是老實說：在這個問題上那個縮微版的你可能要面對一點點的失望。沒有可能描述一個電子的樣子，因為這是由它所屬的量子場所決定的。
電磁場無處不在，宇宙中的每一顆電子不僅屬於其中，而且還與任何另一顆電子一模一樣，無論那顆電子位於何處，處於何時。你可以任意交換兩個電子，宇宙都不會有一絲一毫的改變。因為這個原因，也因為它們所表現的量子場，電子無法按照我們形容宏觀物體的方式來形容。它們屬於場的一部分。它們是場的一部分，就像巨大海洋裡的一滴水，或者夜晚空氣裡的一陣風，你無法確切定位或分離那滴水或那陣風。只要你沒有盯著它看，那滴水和那陣風就像是海洋本身，或者空氣的流動。它們會混入一個比自身大很多的實體之中，它們沒有個體自我這個概念。
在量子世界中，只要你開始觀察，電子就變成具有某些特性的粒子，就像從海洋中取出的水滴，但它們的特性卻又與你以前見過的東西都不一樣。它們的行為超出你的預期——或者至少超出我們的感官依據我們在日常生活中的經驗所預期的。
如果你知道電子在哪裡，你就不可能知道它移動的速度：它的速度變得無法預測。這就是為什麼你難以發現那個氫原子邊上的電子。每次你看到它，它就開始胡亂移動，無法追蹤，從你的視線中消失。
同樣，如果你知道電子所帶有的能量，你就不可能知道它能維持這種能量多久。
能量與時間，位置與速度，在量子世界的場中並不是互相獨立的概念。在本書第六部分中你會瞭解更多，而現在，既然縮微版的你正第一次遊歷量子世界，你可以把它當成一次警告（或者劇透）。縮微版的你應該全盤接受，就像一個第一次發現世界的幼童：不帶任何偏見。位置與速度無法同時知道？行。規則就是這樣。量子規律允許幽靈般的躍遷和隧穿？好吧。隨它。對於這一切，未來可能會有解釋，也可能沒有。
話雖然這麼說，這個量子隧穿我第一次聽到時也覺得是天方夜譚。有人告訴我，愛因斯坦有一次上完一堂量子物理學課時曾經對他的學生們說過：「如果你們理解了我所要告訴你們的事，那麼顯然我沒有講清楚。」所以如果你也覺得這些東西完全就像胡扯，很正常。大自然並不會生氣。它只是在那裡等著我們去發現，僅此而已。但這真的是真的嗎？
好吧，有些人很看重量子隧穿，還想替它找到實際應用。難以置信的是，他們成功了。
大約三十年前，德國物理學家格爾德·賓寧(Gerd Binnig)與瑞士物理學家海因裡希·羅雷爾(Heinrich Rohrer)都在IBM的蘇黎世分部工作，他們相信自己可以利用量子隧穿效應來掃瞄極小尺度上的物體表面，以觀察該表面到底是什麼樣子。他們相信量子隧穿能讓他們看到原子本身。
在正常情況下，如果沒有別的更好去處，電子不會離開自己的原子瞎逛。在正常情況下，如果的確有地方可以去，那個地方也應該離原先的原子很近，不然它們也去不了。除非它們可以利用量子的力量隧穿過空間並越過阻礙。
賓寧和羅雷爾將一根極細的比針尖還尖的針連接到電流儀上掃瞄物體表面，卻不讓針尖碰到表面。針尖距離物體表面距離較遠，他們不應該探測到任何信號，因為針尖與表面的距離已經超過了電子所能正常穿越的距離。
但他們的確探測到了電流，它們來自電子的躍遷。當針尖離材料表面的原子越近，它能探測到的躍遷就越多，電流也就越強。他們將這些電流標記成表，得到一個3D的表面圖，在原子水平上，有著極為豐富的細節。他們造了一台顯微鏡，現在被稱為「隧道掃瞄顯微鏡」。這台顯微鏡能夠看到原子本身。它的精確度讓人吃驚——介於氫原子直徑的1%與10%之間。換句話說，如果氫原子有腳，隧道掃瞄顯微鏡能數出腳的個數，甚至腳趾的數目。
就像你在自家廚房裡發現的金原子，在十年前就已被這種方式掃瞄過。今天隧道掃瞄顯微鏡被用來顯示不同的原子如何混合在一起構成我們周圍的各種物質，以及以前無法想像的人造物質。有了這種顯微鏡，工程師們具備了移動單個特定原子的能力。量子隧穿是真實的，並且已經有了實際應用。
因為成功設計了這種工具，賓寧和羅雷爾被授予一九八六年的諾貝爾物理學獎。
那些電子環繞在宇宙中所有原子的周圍，它們都與你想抓住的那個長得一模一樣。它們都很狡猾。儘管我們無法用我們日常生活中的語言來形容它們到底長什麼樣子，科學家們還是學會了接受它們奇特的行事方式。
發展至今的科學認為，電子並不由比它更小的粒子構成。與原子不同，它們沒法再切開、分裂或打破。它們是電磁場的產物，是電磁場的一種表現。
因為電子就是自己本身，除了自己什麼都不是，是電磁場最基礎最本質的表現之一，所以它們被稱為基本粒子。
與之相對比，早先出現在冰箱貼與冰箱之間從被壓扁的命運中將你拯救出來的那些稍縱即逝的光珠，被稱為虛擬粒子，這些虛擬粒子是各種作用力載流子。它們存在的意義就是為了攜帶電磁力，讓它作用於帶電荷或磁荷的粒子之間。
原子由更小的構件（如電子和那些構成原子核的東西）所構成，它們不是基本粒子，但它們由許多基本粒子構成。
電子並不是只通過虛光子與其他世界發生聯繫。它們也涉及實光子，那些你的眼睛能夠看到的光線。物質與光的遊戲讓我們能夠看到世界。
今天我們認為，實光子與電子一樣，都是電磁場的基本表現，不由任何其他東西構成：它們是一個不可見海洋中純粹的漣漪，而且是量子漣漪，意味著它們既能像波一樣活動，也能像粒子一樣活動。
一些光子正從你的氫原子身邊沖刷而過。它們走了很久才到達這裡。它們花了大約一百萬年才掙扎著從太陽內核聚變處走到了太陽表面，那是大約八分半鍾以前的事，在那裡，它們終於獲得了解放，毫無阻擋地穿過外太空，沒有任何物質攔截它們，它們快速前行，以光速穿越了分隔太陽的狂暴表面與地球的一億五千萬公里的距離。它們有那麼多地方可以去，卻在一秒鐘的很小一個分隔中撞入了地球的大氣，再一路衝下來，到達……你的廚房窗口。從那裡，已經沒有什麼能夠阻擋它們。它們穿過窗子，掠過你的氫原子。
縮微版的你看著它們互相踩踏著湧入廚房，希望能看到它們撞到你的原子。但是它們都飛過你的原子撞到廚房的牆上。
只有一個除外。那個光子不見了。
消失了。
它去哪兒了？
你環顧四周，驚訝不已，最後你留意到你的氫原子外圍那個捉摸不定的電子搖擺得不一樣了。作為包圍原子核的波，它的相鄰波峰間距離變短了。
怎麼會這樣？
它被激發了。
它吞下了光子。
記得前些時候，在本書第二部分我們第一次看到的這個奇怪現象嗎？當時我們正在確認宇宙第一原則。
但現在發生了一些更有趣的事情：過了一小會兒，那個電子突然以隨機的方向分裂出一個光子，這個光子與剛才自己吞掉的那個消失的光子完全一樣。
你花了一點時間思考，得出了唯一可能的結論：電磁場最出名的兩種基本粒子，也就是電子和光子，可以也的確發生了相互作用。電子與光子可以互相轉化。
你又思索了幾分鐘，意識到自己實際上早就知道這一點：當你沐浴在太陽光下時，不是能夠感覺到溫暖嗎？面對冬天壁爐裡熊熊燃燒的木頭，你的皮膚不是會覺得發熱嗎？你的皮膚與世界上所有的物質一樣，都由原子構成。這些原子的外層充滿了電子。當來自太陽的光線照到你的皮膚，皮膚上的原子及其電子們會捕獲一些光子，從而進入激發狀態。在激發狀態下，電子們搖擺得更快，於是產生了你身體所享受（或痛苦）的熱量。
這是一個很驚人的發現，所以我再次重複：物質與光可以也的確在互相轉化。
在我們這個世界，所有一切都是物質與光的遊戲。
但不止於此。
這裡說的「快速運動」甚至具有相對論性，也就是說運動的速度相當接近光速。
你可能想知道，虛光子——那些攜帶電磁力的光珠——不帶任何電荷，所以它們不是造成這種效應的原因。
那年他們與另一位德國物理學家恩斯特·魯斯卡(Ernst Ruska)分享了諾貝爾物理學獎，魯斯卡建造了電子顯微鏡。一九八六年是顯微鏡之年。