Terowongan Efek: di ambang dunia

Terowongan efek - sebuah fenomena yang mengejutkan, tidak mungkin dari sudut pandang fisika klasik. Tetapi dalam dunia kuantum misterius dan misterius, ada beberapa undang-undang lain dari interaksi materi dan energi. Efek terowongan adalah proses mengatasi partikel dasar dari penghalang potensial di bawah kondisi yang energinya kurang dari ketinggian hambatan. Fenomena ini hanya memiliki sifat kuantum, dan benar-benar bertentangan dengan semua hukum dan prinsip mekanika klasik. dunia yang lebih mengejutkan di mana kita hidup.

Memahami apa efek tunneling kuantum yang terbaik pada contoh bola golf, berjalan dengan beberapa kekuatan ke dalam lubang. Pada satu waktu, energi total bola adalah untuk melawan kekuatan potensial gravitasi. Dengan asumsi bahwa yang energi kinetik kalah dengan gaya gravitasi, objek tertentu tidak dapat meninggalkan baik mereka sendiri. Tapi itu sesuai dengan hukum fisika klasik. Untuk mengatasi tepi lubang dan melanjutkan perjalanan, ia pasti akan membutuhkan momentum sudut tambahan. Jadi menubuatkan Newton besar.

Dalam dunia kuantum, situasinya agak berbeda. Sekarang anggaplah bahwa adalah partikel kuantum dalam lubang. Dalam hal ini kita akan harus pergi bukan depresi fisik yang nyata di dalam tanah, dan fisika yang konvensional disebut "potensial baik". Pada sebesar ini, ada analog dari sisi fisik - hambatan energi. Berikut situasi berubah secara dramatis. Untuk menempatkan transisi kuantum yang disebut dan partikel luar penghalang, Anda harus memiliki kondisi lain.

Jika intensitas medan eksternal kurang dari energi potensial partikel, maka ia memiliki kesempatan untuk mengatasi penghalang terlepas dari tingginya. Bahkan jika dia memiliki energi kinetik yang cukup dalam memahami fisika Newton. Ini adalah efek terowongan yang sama. Ia bekerja sebagai berikut. mekanika kuantum deskripsi karakteristik partikel apapun tidak oleh beberapa kuantitas fisik, dan dengan fungsi gelombang dikaitkan dengan probabilitas lokasi partikel di titik tertentu dalam ruang di setiap unit waktu tertentu.

Dalam tabrakan partikel dengan penghalang tertentu dengan menggunakan persamaan Schrodinger dapat menghitung probabilitas mengatasi kendala ini. Karena penghalang tidak hanya menyerap energi fungsi gelombang, tetapi juga memadamkan itu secara eksponensial. Dengan kata lain, dalam dunia kuantum, tidak ada halangan dapat diatasi, tetapi hanya ketentuan tambahan di mana partikel dapat berada di luar hambatan ini. Berbagai kendala, tentu saja, mencegah gerakan partikel, tetapi tidak berarti adalah batas kedap padat. Kondisional berbicara, jenis perbatasan antara dua dunia - fisik dan energi.

Efek terowongan memiliki rekan dalam fisika nuklir - auto-ionisasi atom dalam medan listrik yang kuat. Contoh manifestasi tunneling penuh dan padat fisika negara. Ini termasuk emisi lapangan, migrasi elektron valensi, serta efek yang terjadi pada kontak antara dua superkonduktor yang dipisahkan oleh dielektrik film tipis. Hal ini memainkan peran penting dalam pelaksanaan berbagai proses kimia tunneling dalam suhu rendah dan cryogenic.