引言
英雄聯(lián)盟（LOL）作為一款廣為人知的游戲已經(jīng)走過(guò)了九個(gè)賽季。
從S2雄霸上路1v5的賈克斯，S3夏季賽雙劫之戰Faker的絲血反秀，再到S9我們的FPX中單泰坦全場(chǎng)游走gank，屏幕上的這些英雄和這個(gè)召喚師峽谷給了我們太多太多（也讓我們氪了不少金）。
毫無(wú)疑問(wèn)，LOL建立在一個(gè)幾乎完全架空的世界觀(guān)上。
很難想象現實(shí)生活中走在路邊突然從草叢里跳出來(lái)個(gè)蓋倫或者獅子狗，逃離虎口后又被旁邊隱身的提莫一通亂點(diǎn)，等快要升天了被隊友玩的時(shí)光老頭救起來(lái)繼續挨揍。
其實(shí)，LOL里很多設定和英雄的技能都可以拿科學(xué)的概念去解釋。比如本文要說(shuō)的虛空之女卡莎和物理上的多光子躍遷。
本文先簡(jiǎn)要說(shuō)一點(diǎn)點(diǎn)物理知識，盡可能生動(dòng)形象，介紹一下多光子過(guò)程這個(gè)充滿(mǎn)勸退意味的概念，然后再說(shuō)說(shuō)卡莎是如何成為科學(xué)踐行者的。
Here we go！
電子的躍遷和多光子過(guò)程
核外電子是本文的討論對象
能層and能級
能層理論認為孤立原子的任何電子都只能在特定的、分立的軌道上運動(dòng)。
中學(xué)階段化學(xué)提到的L層電子八電子穩定正是能層理論的一個(gè)實(shí)例。
實(shí)際上，在這八電子能層中還可以細分為四個(gè)能級，分別對應了3個(gè)啞鈴狀的2p軌道和1個(gè)空心球狀的2s軌道。
這四個(gè)軌道每個(gè)都可以分別安排上兩個(gè)自旋相反的電子，最后的結果就是（3 1）×2=8電子了。
鈉原子核外電子軌道排布
實(shí)際上，不僅是八電子穩定是這樣排布，對于任何一個(gè)原子的核外電子都是在分立的軌道上按照一定順序排列的，這些奇形怪狀的軌道足足有幾十個(gè)。
看看你身邊學(xué)化學(xué)和物理的同學(xué)，他們頭禿是為了什么
雖然每個(gè)原子出身不同，有不同的原子序數，但是在這些軌道眼中，所有的原子是眾生平等的。
即：對于任何一個(gè)原子，這些形狀各異的軌道都客觀(guān)存在。
無(wú)論這個(gè)原子有幾個(gè)電子，即便是只有一個(gè)核外電子的氫原子，依然存在幾十個(gè)軌道（叫電子云也行），只不過(guò)因為氫只有一個(gè)電子，所以只有1s軌道排布上了電子。
3p軌道的電子云模型
那么這些多出去的軌道對氫就毫無(wú)卵用了嗎？非也非也。
激發(fā)and躍遷
處于基態(tài)的原子中電子確實(shí)是老老實(shí)實(shí)按照構造原理排布的，即能量最低原理＋洪特規則＋泡利不相容原理（高中化學(xué)選修有涉及）。
比如氫就先從最底下的1s開(kāi)始排
但是，這些原子可不像呆若木雞與LOL為伴的xxx，正相反，它們是一群小機靈鬼，可以吸收光子的能量，會(huì )被光子撩到激發(fā)態(tài)。
這時(shí)候，空軌道就被利用起來(lái)了，接受一位光子愛(ài)意的電子知道自己有人喜歡了，它了不起了，它膨脹了，它排布到高能量的軌道了，這個(gè)過(guò)程就是電子受激發(fā)后的躍遷。
二能級系統，E1基態(tài)，E2激發(fā)態(tài)，沒(méi)考慮轉動(dòng)，振動(dòng)等能級
鑒于中學(xué)階段所學(xué)，我們腦袋中對實(shí)際能級躍遷的畫(huà)面想象可能是這樣：
然而，上面這個(gè)動(dòng)圖里的模型更多地是具有教學(xué)意義，是一個(gè)很經(jīng)典的物理模型，實(shí)際上能級躍遷更像下圖這樣，是一個(gè)十分十分十分復雜的過(guò)程：
s電子振蕩躍遷到p（球→啞鈴）真的挺辛苦
扯得有點(diǎn)遠了，我們繼續說(shuō)最簡(jiǎn)單的模型：
投我以木瓜，報之以瓊琚，匪報也，永以為好也，電子也不是個(gè)憨批，它們是懂得禮尚往來(lái)的。
實(shí)際上，處于激發(fā)態(tài)的原子不穩定，其內部的高能電子有自發(fā)回到低能級的趨勢，這些電子會(huì )把接受的能量重新還給環(huán)境，常見(jiàn)的方式就是重新放出一個(gè)光子。
電子失去能量重新回到基態(tài)，這個(gè)過(guò)程就是去激發(fā)。如果這個(gè)光子的波長(cháng)恰好位于人眼可以識別的范圍（400-760nm左右），我們會(huì )看到有光。
設計師的暗示：卡莎躍起在高處發(fā)光回落地面，激發(fā)和去激發(fā)，在地上左顧右盼是在等光子來(lái)
能級躍遷現象其實(shí)是很常見(jiàn)的，煙花五彩斑斕的色彩就是群魔亂舞般激發(fā)和去激發(fā)造成的視覺(jué)效果。
有意思的是，正如每位大學(xué)牲對異性的審美不盡相同，不同原子對光子撩它們時(shí)用的能量反應也不一樣，只有擁有特定能量的光子和電子作用才能保證能級躍遷的發(fā)生（其實(shí)還需要別的條件，后文稱(chēng)躍遷選律），這很關(guān)鍵。
此圖針對的對象是光子，而非右下角的我
多光子過(guò)程
細心的讀者可能發(fā)現，上面的陳述都是說(shuō)一個(gè)電子某一時(shí)刻接受了一個(gè)光子的能量，當這個(gè)能量恰好匹配躍遷選律時(shí)，電子躍遷到高能級，之后它們又會(huì )去激發(fā)，放出光子，重新回到基態(tài)。
這個(gè)過(guò)程可以被命名為單光子躍遷。
不過(guò)，似乎沒(méi)有規定說(shuō)電子只能接受一個(gè)光子的仰慕。正如一個(gè)人可以同時(shí)交好幾個(gè)女朋友或者男朋友，或者好幾個(gè)男女朋友一起交。
一個(gè)電子也可以（幾乎）同時(shí)吸收多個(gè)光子從而完成這一次的躍遷，這就是多光子躍遷。
但是，但是，但是這好幾個(gè)光子的能量加和必須能恰好匹配電子躍遷的特定能量，是有嚴格選擇的，就算同時(shí)交好幾個(gè)女朋友或者男朋友也不能來(lái)者不拒，是吧。
另外，這幾個(gè)光子送過(guò)去的時(shí)間不能相隔太久。
比如雙光子過(guò)程中兩個(gè)光子的時(shí)間間隔一般在十的負十五次方到負十六次方秒之間（后文簡(jiǎn)稱(chēng)飛秒級），和這個(gè)時(shí)間相比，Faker的反應速度（106ms左右）慢了整整14-15個(gè)數量級。
短時(shí)間內同時(shí)交多個(gè)男朋友或者女朋友的電子才容易心態(tài)膨脹去躍遷，隔久了其實(shí)也沒(méi)啥好吹的，這個(gè)其實(shí)也是人之常情。
多說(shuō)一句，多光子過(guò)程，尤其是雙光子過(guò)程近幾年在材料學(xué)和生物學(xué)大放異彩。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是因為雙光子過(guò)程能使用波長(cháng)更長(cháng)的光（兩個(gè)長(cháng)波長(cháng)的光子加起來(lái)能匹配一個(gè)短波長(cháng)光子的能量），所以能更好地穿透生物組織進(jìn)行成像或者進(jìn)行3D打印。
多光子光刻的納米牛，這是多光子技術(shù)第一次被應用于3D打印領(lǐng)域，DOI:10.1038/35089130
以上是本文最令人頭痛的部分，祝賀您堅持到現在，接下來(lái)就是簡(jiǎn)單而純粹的快樂(lè )。
卡莎的電漿有什么講究
為什么A五次才能打爆電漿？
我們先看看卡莎被動(dòng)技能的描述：
意思就是卡莎的被動(dòng)技能要求先點(diǎn)4次敵人，第五次就會(huì )打出爆炸性傷害，但是疊加電漿要快，它們的停留是有一定時(shí)間的，我們再看這個(gè)技能釋放出來(lái)是什么樣的視覺(jué)效果：
請忽視正常平A也有微弱亮光的事情，不然編不下去了
仔細看第五下電漿打出來(lái)后發(fā)生了什么，沒(méi)錯，敵方單位它發(fā)出了十分明顯的光，有一道斜著(zhù)的彩虹。
可以這樣理解，每一次卡莎的平A都會(huì )給敵方某處的一個(gè)電子注入一個(gè)光子，快速地五次平A注入了5個(gè)光子（快速是為了保證在飛秒級時(shí)間內迅速完成注入）。
如果這五個(gè)光子能量相加恰好滿(mǎn)足電子的躍遷選律，那么敵軍身上的電子可以躍遷到高能級，這個(gè)狀態(tài)不穩定，電子會(huì )自發(fā)地回到低能級，一個(gè)方式就是放出光子。
當光子的波長(cháng)（可以根據能量計算）恰好落在可見(jiàn)光范圍內我們就能用肉眼看到敵方單位身上發(fā)光了。
為什么電漿打爆會(huì )造成很大的傷害？
實(shí)際上，在電子從高能級躍遷回低能級時(shí)不只有發(fā)出光子這一個(gè)方式，總不能女生送你剃須刀（此處應有廣告插入），你也送人家個(gè)剃須刀回禮吧。
激發(fā)態(tài)的原子回到基態(tài)有太多的方式了，之后有機會(huì )介紹
舉個(gè)例子，金屬材料的晶體結構中各個(gè)原子是在不斷振動(dòng)的，當鐵男身上疊加了五層電漿，電子躍遷到高能級后，可以通過(guò)把能量傳給晶格振動(dòng)來(lái)消耗掉多出來(lái)的能量，從而回到基態(tài)。
格波
晶格振動(dòng)的加劇會(huì )導致金屬大師體內產(chǎn)熱加劇，可能對其造成燒傷，因為金屬材料導熱比較快，打爆電漿后的熱量很快會(huì )消失，不會(huì )造成持續傷害，完成一次多光子過(guò)程灼傷一次。
另外，這些電子還可以直接和分子產(chǎn)生作用，如果能量匹配，卡莎打過(guò)去的五個(gè)光子恰好讓共價(jià)鍵斷裂產(chǎn)生孤對電子，這個(gè)分子就成了自由基，過(guò)量自由基是生物走向衰老死亡的重要原因。爆一次電漿，產(chǎn)一堆自由基，造成一次更高的傷害。
自由基就像個(gè)強盜
據此，我建議對戰卡莎前可以補點(diǎn)抗氧化劑，比如吃幾根胡蘿卜，對于結合自由基防止自身受傷有好處。比如學(xué)學(xué)銳雯兔女郎皮膚的胡蘿卜武器？
（可能的）下期預告
不得不說(shuō)，卡莎手上的武器有著(zhù)不少的秘密，有意思的是，同樣出身于虛空的虛空之眼維克茲也能在命中敵人多次時(shí)造成爆炸性真實(shí)傷害。
這些獨特的屬性都需要有一個(gè)關(guān)鍵的前提：他們必須有單光子發(fā)射裝置或者自身就是單光子發(fā)射源。
單光子問(wèn)題在現代的學(xué)術(shù)領(lǐng)域研究地十分火熱，量子通訊的關(guān)鍵就是單光子發(fā)射源。
一種單光子發(fā)射源，DOI: 10.1038/s41467-017-00681-7
下期我們可能將介紹一下虛空之x們和單光子的故事，點(diǎn)關(guān)注不迷路，點(diǎn)關(guān)注不迷路，點(diǎn)關(guān)注不迷路。
喜歡的朋友請幫忙點(diǎn)贊收藏轉發(fā)，你們的支持是我持續更新本系列的最大動(dòng)力。
歡迎在評論區留言你想看的英雄，都安排上！（如果我編得出來(lái)）