一、跃迁的本质
跃迁就是瞬间移动，这是量子问题。电子并非经典粒子，轨道也非经典轨道。不确定原理表明，粒子的能量和时间不可同时确定，离子的确定能级是对时间的平均值，某一确定时刻，能量或位置完全不确定，电子的轨道是电子云，即运动区域，电子云密度最大处即通常理解的轨道位置。所以发生跃迁时，只是粒子出现的位置几率发生跃迁。至于几率的改变是瞬间还是渐变，尚无确切答案，但作者认为是渐变的。跃迁时发出光子，光子是一段电磁波，有空间分布区域，发出光子需要时间，即电磁波长度除以光速。
二、跃迁的要求和效果
电子跃迁：原子的外层电子从低能轨道转移到高能轨道，或从高能轨道转移到低能轨道，转移过程中会吸收或放出一个光子，光子能量为两轨道能量之差的绝对值。电子跃迁分为自发跃迁和受激跃迁，外界激励下电子平衡被打破，吸收光子能量可跃迁至离原子核更远轨道，但不稳定易返回，放出能量表现为荧光。波尔用氢原子轨道理论成功解释电子跃迁，该理论假设氢原子电子在特定轨道运行，每个轨道对应一个能级且能级分离，外界光子激发下电子可在低能级和高能级间跃迁，入射光子能量需大于或等于两轨道能级绝对值之差，同时合适光子入射下原子电子也可反向跃迁并放出相同相干光子，这是激光产生的基本原理即受激辐射。原子内部电子也可自发在高低能级间跃迁，处于静态平衡。普朗克认为光子能量是一份一份的，跃迁吸收或放出的光子能量可表示为$E=h\nu$（其中$h$为普朗克常数$6.626196×10^{-34}J·s$），在氢原子中光子能量可与轨道数通过李德博格常数联系起来，可预测氢原子及其他元素谱线。电子跃迁的一个例子是焰色反应，某些金属或其挥发性化合物灼烧时使火焰呈现特征颜色，是原子核外电子吸收能量从基态跃迁到激发态，激发态电子回到基态时以光谱线形式释放多余能量，每种元素光谱有特征谱线，可根据焰色判断元素存在。
原子跃迁：原子（或分子、离子）总是力图使自己的能量状态处于基态，被激发到高能级后会力图回到基态并放出能量。跃迁形式有自发跃迁和受激跃迁。自发跃迁不受外界能量影响，因原子内部运动规律导致，释放能量形式有变为热运动的无辐射跃迁和以光形式辐射的自发辐射跃迁，自发辐射光频率由跃迁两能级间能量差决定，普通光源都是通过自发跃迁辐射产生光，是非相干光。受激跃迁是由于入射光子感应或激励，导致激发原子从高能级跃迁到低能级，这种跃迁辐射叫受激辐射，受激辐射光与入射光子特征相同，具有相干性，入射一个光子可引起受激跃迁并辐射出两个同样光子，如此反应可在短时间内辐射出大量同模样同性能光子，即受激辐射光的放大过程，受激辐射光是相干光有叠加效应，表现为光的高亮度性。激发寿命与跃迁机率取决于物质种类，原子处于激发态时间很短约$10^{-8}$秒，激发系统在 1 秒内跃迁回基态的原子数目称为“跃迁机率”，通常以“A”表示，$A＝1/τ$，原子内部结构特殊性决定各能级平均寿命长短不等，如红宝石中铬离子$E3$寿命短约$10^{-9}$秒，$E2$寿命长约为数秒，具有亚稳态原子、离子或分子的物质是产生激光的工作物质，能更好为粒子数反转创造条件。常见题型：量子数为 4 的一个氢原子向低能级跃迁有几种情况？答案：如果不算引发的次级跃迁，应该是三种。如果算引发的次级跃迁,是六种。分别是$4→1$；$4→2$可引发$2→1$；$4→3$可引发$3→1$，$3→2$，另外$3→2$又可引发$2→1$。
三、《星际拓荒》中的跃迁
跃迁原理：在《星际拓荒》中，跃迁是星际飞船利用虫洞等技术，以比光速更快的速度穿越宇宙空间，实现长距离空间移动，原理基于爱因斯坦相对论中的时空弯曲理论，即利用高能物质弯曲时空来实现超光速跃迁。
跃迁过程：分为跃迁起点的建立、跃迁过程和跃迁终点的建立三个阶段。跃迁起点通常在太空中找到合适位置，建立虫洞或其他大型能源装置用于建立跃迁场；跃迁过程中，星际飞船利用能量场将自身包裹，产生大量能量形成跃迁场，从而以超光速跃迁到目的地；跃迁完成后进入跃迁终点，在太空中找到合适位置建立虫洞或其他大型能源装置用于关闭跃迁场。
跃迁限制：跃迁跨度有限，一次跃迁通常在几十光年左右，要到更远地方需多次跃迁；跃迁能量需求巨大，需要相应能源支持，能源不足则无法进行；跃迁过程中存在一定风险，可能引起空间扭曲等异常现象对星际飞船造成损害，所以跃迁前需进行充分演练和安全检查。
跃迁技术是《星际拓荒》中的重要科技，让人类可在宇宙中自由穿行，但存在限制需采取安全措施。相信随着科技进步，未来可掌握更先进的跃迁技术，使星际拓荒之旅更便捷舒适。
