在微观世界里，也有不遵循量子力学的现象，二倍能量光子的形成

量子力学是20世纪最重大的物理学成就之一，它对我们的世界观以及科学技术的发展都产生了巨大的影响。

如量子力学与狭义相对论相结合产生的量子场论，可完美描述自然界中除引力之外的三种基本相互作用力：强力、弱力和电磁力。还有现在如日中天的半导体产业，如果没有量子力学的应用，就不会出现计算机和手机等一系列高科技产品。

那么，我们所熟悉的宏观低速世界用牛顿的经典力学可以非常好地来描述，而微观世界中的物理现象则需要量子力学来描述。

微观世界指的是一厘米的一千万分之一大小的奇妙世界。

可是，有一种现象却违背了微观世界中的规律，把理论上不可能实现的化学反应变为了可能。

这个化学反应是：将氯气（Cl?）通入双氧水（H?O?）溶液时，会发生氧化还原反应，生成氯化氢（HCI）和氧气（O?）。

氧分子

同时释放出大量氧分子，其每个氧分子都会带有一个处于高能级状态的电子。当电子不可避免地回到低能级状态时（称为跃迁），其能量就会以光子的形式释放出来。

也就是说，你会看到绿色气体通入透明溶液的过程中，发出绚丽的橙红色光。

这个过程看似很简单，但是却存在两个问题：

首先，量子力学的计算表明，这个跃迁过程产生的能量只够产生红外光的光子，而红外光是不可见的。

其次，量子力学定律还表明，一个孤立的氧分子无论如何也不能从高能级返回低能级。

通常说来，燃烧反应才会发光发热，这是很常见的自然现象。其实非燃烧的化学发光反应（又叫冷光反应）也很多，氯气和双氧水的发光反应便是其中的一种：

若按照微观世界中的量子力学理论，氧分子这种从高能级状态（激发态）向低能级状态的跃迁是被“明令禁止”的。因而，氧分子会被滞留在激发态上。

请注意，颠覆你三观的时刻来了：

一个处于激发态的氧分子最终会与另一个处于激发态的氧分子碰撞，它们的电子会“携手”返回到低能级状态。

与此同时，当两个电子会合在一起的那一刻，还会释放出具有原来二倍能量的单个光子——一个可见的橙红色光的光子。

一个微观世界中理论上不可能实现的现象便成为了现实。

如此看来，量子理论虽然能解释微观世界中绝大多数不可思议的现象，其实还是有不少更加颠覆三观的现象有待我们去发现。

利用这种奇特的化学反应，科学家将之应用到了激光科技之中。

到目前为止，氯气(Cl?)与双氧水(H?O?)溶液的反应是最有效的化学产生单重态氧（激发态）的方法，而单重态氧是当今世界波长最短的高能化学激光的泵浦源。在过去30多年来一直被用来作为化学氧碘激光。

而化学氧碘激光器是一种机载激光器。如美国以改型的波音747-400F飞机作为发射平台，以产生高能激光的化学氧碘激光器为核心，配置跟踪瞄准系统和光束控制与发射系统，用激光作为武器直接毁伤目标。

由于此种激光器可不用电能激励，并且其效率较高，可用于连续波或脉冲运转的大能量或大功率激光器，所以化学氧碘激光器是最有希望可携带的，可用于空间的激光武器。

而且，在微观反应动力学研究中，化学氧碘激光还是三种公认的较成熟的研究元化学反应产物初始振动能分布的方法之一。另外两种是红外化学发光和激光诱导荧光。

结语

也正是在量子理论的指引下，我们的科技才会如此地朝气蓬勃，从半导体到核能，从计算机到激光，从集成电路到生物科技。可以说，量子理论已经把光辉照耀到人类社会的每一个角落。称得上是人类文明有史以来在实际应用中最成功的的科学理论。