Neverjetna stvar kvantne fizike: učinek kvantnega tuneliranja

Ena najbolj neverjetnih stvari v kvantni fiziki je prebojni učinek (učinek kvantnega tuneliranja).

Predstavljajte si, da imate teniško žogico, pred seboj pa visoko, debelo steno.

Kaj se bo zgodilo, če teniško žogico vržemo ob steno?

Seveda odbije.

Dokler se krogla meče s kinetično energijo, ki je manjša od potencialne energije (moči) stene, žoga ne bo mogla skozi steno.

V našem svetu je to običajna stvar.

Toda zgodba o metanju teniške žogice ob to steno bi bila drugačna za 180 stopinj, če bi živeli v kvantnem svetu.

Tam lahko teniška žogica prodre v steno.

Ja, dobesedno tudi takrat, ko je bila energija teniške žogice veliko manjša od moči sten.

Ali ni to čudno?

Ni kvantna fizika, če ni čudna.

učinek kvantnega preboja čez hrib

Eden od resničnih dokazov tega kvantnega prebojnega dogodka je razpad alfa delcev iz jeder radioaktivnih atomov.

Pred izpustom so bili delci alfa v jedrskem potencialu 25 MeV. Čeprav ima le kinetično energijo približno 4 do 9 MeV.

No, kaj pa poskusiti.

Energija je manjša od zaviralnega potenciala.

V našem svetu ti delci alfa seveda ne bodo mogli storiti ničesar.

Toda na srečo živi v kvantnem kraljestvu, tako da ima priložnost prebiti visoke, debele stene in lahko zaznamo in izkoristimo prisotnost teh delcev alfa.

prelomni učinki kvantne fizike na delce alfa

Ali ni to super?

A obstaja še ena zanimivost.

V redu, delci alfa so dovoljeno prodreti v potencialno steno jedra. Toda koliko delcev alfa lahko prodre v to steno? Kakšne so možnosti, da delci alfa pobegnejo?

Preberite tudi: Kdo pravi, da sladkano kondenzirano mleko nima mleka?

Zelo malo vrednosti.

Če jo primerjamo s človeško lestvico, se delci alfa, ki so ušli, poskušajo 10211021 krat na sekundo prebiti potencialno steno 10 let!

V tem primeru kvantna fizika uči, da je priložnost vedno na voljo, dokler se trudimo.

Ta članek sem že objavil na Quora World.

Zadnje objave