本周网上流传着一个有趣的东西：由爱德华·珀塞尔 (Edward Purcell) 整理的一系列“估算题”。如果你是那种喜欢在闲暇时间做应用题的人（我绝对是善意地这样说的），那么这将是数小时有趣的阅读。珀塞尔的其中一个问题标记为“你眼球中的电磁能量”，并以一个引人注目（且真实）的观察结束。这个问题要求读者计算在任何一个时刻你眼睛中所有光子的总能量。粗略地说——这也是估算题的要点——这些光子来自两个来源之一：从外界进入你瞳孔的可见光，以及你眼睛自身作为体温物体发出的黑体辐射的红外光。珀塞尔建议你比较每个来源的能量。答案是：在任何一个时刻，你眼睛中来自你自己发出的红外辐射的电磁能量，远远多于从外界进入的微不足道的可见光。大约多出 10 万到 100 万倍。这引发了一个我们可能从未想过要问的问题：为什么我们闭上眼睛时会变黑？照射到我们视网膜上的电磁辐射量几乎没有变化！珀塞尔的最后一句话给出了答案：“只有量子力学才能解释为什么会变黑！”当具有适当波长的光子到达我们眼睛视网膜的感光细胞时，我们就能看到光。光子的能量通过视觉光转导转化为化学能，然后向视觉皮层发出电化学信号。（假设是不必要的免责声明：我所有关于视觉的知识都来自维基百科。）特别是，光子会被一种叫做视黄醛的化学物质吸收，它会从 11-顺式状态异构化为全反式状态。（最后一句是赤裸裸的复制粘贴。）这是我理解的部分：异构化是将化学物质从一种结构形式推移到另一种结构形式，而不改变其化学式。分子具有能级，就像原子中的电子一样，为了通过光激发实现视黄醛的变化，光子必须具有足够的能量来引起异构体之间的跃迁。这是量子力学的问题，毫无疑问。分子不可能获得任意的能量；允许的能量是量化的。因此，你眼球中的红外光比外部可见光具有更多的能量，这并不重要；能量是以单个光子的形式存在的，没有一个光子有足够的能量来启动反应。这与爱因斯坦因之获得诺贝尔奖的金属中的光电效应非常相似。我们常常说量子力学适用于微观世界，并涉及我们日常现实的颠覆性改变。这在某种程度上是正确的，但更简单的真相是，量子力学适用于绝对的一切。它支撑着我们日常世界的运作方式，从物质的稳定性到我们闭上眼睛时变黑。
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