作者：加莫夫、史坦納德
譯者：但漢敏
出版社：貓頭鷹
「在相對論中，觀察結果一定與某位特定觀察者有關，他與觀察對象之間存在著定義清楚的相對運動關係。」
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【量子撞球】
「教授拿了一個開球使用的木製三角框，把球局限在木框裡。那顆球馬上就開始狂亂地滾動，整個三角框內看來都是白茫茫的模糊一片。
『你看！』教授說，『現在我限制了球的位置，讓它只能位於這個三角框的範圍裡，不像之前最多只能確定這顆球位於撞球檯上的某處。可是現在雖然比較確定位置，球的速度卻變得如此混亂，因此球速的測不準程度也提高了。』
『難道無法讓球不要像這樣亂滾嗎？』湯普金斯先生問。
『不行，實際上是不可能的。所有位於封閉空間裡的物體，都會進行某種運動，我們物理學家稱之為零點運動。物體無法靜止不動。如果真的靜止不動的話，我們就可得知確切的物體速度，這時速度將等於零。但假如我們知道物體位於某位置的話，就無法得知物體的速度了；就像這顆限制在三角框裡的球一樣。』
湯普金斯先生看著球，這顆球不斷在封閉邊界裡衝撞，像是關在籠子裡的老虎一樣。此時突然發生了一件怪事：球跑出來了！球現在跑到三角框的外面，正朝遠端的桌角滾去，怎麼會這樣？球並不是跳出三角框的框架，反而比較像是從邊框『滲漏』出來的。
『哈！』教授興奮高喊道，『你看到了嗎？剛剛是量子理論中最有趣的結果之一：任何物體都不可能永遠留在封閉範圍內；當物體擁有的能量足以讓自己脫離限制時，物體就可以越過邊界。此時物體很快就會［滲漏〕到外邊，逃出去了。』」
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「強核力是種短程力，因此只有相鄰的核子才會受強核力影響；然而庫倫靜電力卻是長程力。所以，位於原子核邊緣的質子雖然只受到緊臨粒子的吸引力吸引，但卻會受到其他所有較遠質子的排斥。而且隨著質子愈多，排斥力也變得愈來愈大，但吸引力卻不會逐漸增加以抵銷互斥力（因為每個質子能同時實際「摩肩擦踵」的粒子數量有限）。但原子核超過某一大小後，原子核會變得不穩定，因而釋放出某些組成粒子。由門德列夫建立的元素分類周期表中，位於尾端的那些元素就會釋放粒子，這些元素稱為『放射性元素』。」
「經過以上說明後，各位可能認為這些不穩定的重原子核會放射出質子（因為中子不帶電，所以不會受到互斥的庫侖力影響）。然而實驗證明，原子核釋放出的粒子通常是阿爾法粒子。原子核的組成粒子之所以會形成這個特定組合，是因為兩個質子加兩個中子的組合特別穩定，它們會牢牢鎖在一起。所以比起打散質子、中子後再釋放，這不如一口氣放射出整組粒子會更容易。」
「阿爾法衰變的其中一項特性是，阿爾法粒子有時需經過極長的時間才能『逃離』原子核。以鈾與釷來說，大概要花上數十億年；而鐳則得經過約十六個世紀。某些元素不到一秒就會發生衰變，不過這種時間還是比核子內的極速運動要漫長太多了。因此，明明原子內的排斥力到足以把阿爾法粒子強行推出原子核，然而卻有某種力量拴住了阿爾法粒子，讓它留在原子核內，有時還可停留達數十億年之久，這種力量又是什麼呢？而且，既然阿爾法粒子已在原子核內待了那麼久，最後又是為何會遭踢出呢？」
「拉塞福曾利用『原子撞擊法』，對這些力量進行了精細的實驗研究。拉塞福在卡文迪西實驗室進行了這項著名實驗，他讓放射性物質釋放出快速移動的阿爾法粒子束，觀察這些射出粒子與受撞物質的原子核碰撞後，會出現何種偏移情況（也就是散射）。實驗證明，雖然粒子在離原子核很遠時，會因受原子核的長程互斥靜電力影響而被推出原子核外，但當粒子非常靠近原子核外圍邊界時，排斥力就會變為強大的吸引力。因此也可說原子核有點像高聳城壁周圍圍繞的堡壘，讓粒子出不去也進不來。」
「然而拉塞福實驗最驚人的成果，是發現了原子核在放射性衰變時放出的阿爾法粒子的能量，與從外射入原子核的粒子所擁有的能量，其實都比粒子位於堡壘頂端（我們一般稱為位壘）時該有的能量更低。這個實驗結果與古典力學的所有基本概念完全相反。沒錯，如果你丟球的力量小於讓球滾上山坡所需的力量，那球怎麼可能會滾上去呢？從古典物理學的角度來看，只能推測拉塞福的實驗出錯了。」
「但他的實驗沒有錯。加莫夫、葛尼與康頓兩組人同時證明了這項結果。他們指出若將量子理論納入考量的話，勢必可獲得這種結果。之前也說過，量子物理不像古典理論將軌道清楚定義成線狀，而是認為軌道軌跡像鬼魂般擴散不清。正如同舊式幽靈可以輕易穿越老舊城堡的厚磚牆一樣，這些幽靈般的軌道也可以穿越位壘，雖然從古典理論來看是不可能辦到的。」
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湯普金斯先生在睡夢中來到一間工作室，有一位工匠正在「製作核子」，工匠很熱心地回答湯普金斯先生的提問。
「『你製作核子時要用漿糊之類的嗎？』湯普金斯先生好奇地問。『完全不需要，』老木匠回答，『因為只要讓這些粒子彼此接觸，它們馬上就會黏在一起。你想試的話也可以試試看。』湯普金斯先生接受他的建議，兩手分別拿起一個質子與一個中子，小心翼翼地把兩個球靠在一起；這時他立刻感受到一股強大拉力，他注意到眼前的兩顆球出現了很奇怪的現象。這兩個球在交換顏色，輪流變成紅、白兩色。似乎紅色顏料從他右手裡的球『跳』到左手的球上，然後又『跳』回來。因為顏色轉換的速度實在太快了，這兩顆球現在看來有如用一條粉紅色帶子連在一起，顏料則沿著帶子來回擺盪。
「『我那些理論物理學家的朋友稱這是［交換現象］。』老木匠說道；湯普金斯先生的驚訝神情逗得他呵呵笑了起來。『兩顆球都想變成紅色，你也可以說它們都想帶電，但因為它們不能同時帶電，所以只好來回拉扯。由於兩顆球都不願放棄，它們只好緊緊貼在一起，要用力才能把它們分開。』」
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「根據相對論，物質本身就是一種能量型態，因此擁有負能量的質子等於擁有負質量。這真的太詭異的！如果你想拉動這種原子，它會朝你遠離；如果你想把它推開，它反而會靠近你。跟一般質量為正的『合理』粒子正好相反。」