威尔切克的多重宇宙论 | 眼中的视蛋白！量子传感器是我们大脑内部的色彩视觉魔术师 | 南华早报

在《南华早报》独家月度专栏系列的第五期中，美国理论物理学家、诺贝尔奖得主弗兰克·维尔切克*探讨了视觉的奇迹，以及我们为何要将其归功于量子世界。阅读他之前的文章请点击此处**。***利用量子力学奇异特性设计的传感器是现代物理学的一个活跃前沿。但大自然早已捷足先登。**地球上一些最令人印象深刻的量子传感器已存在数百万年之久。它们帮助我们识别远处的物体；警告我们未成熟的食物、毒物和捕食者；使我们能够欣赏珠宝和彩虹的闪烁，或从普通石头中辨别出微小的闪亮金块。它们就是我们眼球后部的神奇分子，对入射光子的反应赋予了我们色彩视觉。

世界量子日是一个绝佳时刻，让我们认识到视觉是量子世界赐予我们的礼物。要理解其中的原因和机制，将视觉与听觉进行比较会很有帮助。从根本上说，两者都是检测振动的方式。在听觉中，振动——或声波——是压力的传播扰动，通常在空气中。在视觉中，振动是电磁场中的传播扰动——属于电磁波我们称之为光。这两种振动发生的速率差异极大。人类可感知的声音频率在20至20,000赫兹之间；也就是说，每秒振动20至20,000次。作为参考，狗也能听到更高的频率，可达约45,000赫兹；因此才有了狗哨的可能性。而可见光中的电磁振动速度大约快了一万亿倍。