Удивительное явление квантовой физики: эффект квантового туннелирования

Одна из самых удивительных вещей в квантовой физике - квантовый туннельный эффект.

Представьте, что у вас есть теннисный мяч, а перед ним высокая толстая стена.

Что будет, если теннисный мяч швырнуть об стену?

Конечно отказов.

Пока мяч брошен с кинетической энергией, меньшей, чем потенциальная энергия (сила) стены, мяч не сможет пройти сквозь стену.

Это обычное дело в нашем мире.

Но история с теннисным мячом, брошенным в эту стену, была бы на 180 градусов иной, если бы мы жили в квантовом мире.

Там теннисный мяч может пробить стену.

Да, буквально проникает, даже когда энергия от теннисного мяча намного меньше прочности стены.

Разве это не странно?

Это не квантовая физика, если не странно.

квантовый эффект прорыва за холм

Одним из реальных свидетельств этого квантового прорыва является распад альфа-частиц из радиоактивных ядер.

Перед освобождением альфа-частицы были заключены в ядерный потенциал 25 МэВ. В то время как у него всего кинетическая энергия от 4 до 9 МэВ.

Ну как насчет того, чтобы попробовать.

Энергия меньше тормозящего потенциала.

В нашем мире, конечно, эти альфа-частицы ничего не могут сделать.

Но, к счастью, он живет в квантовом мире, так что у него есть возможность прорваться сквозь высокие толстые стены, и мы можем обнаружить и использовать присутствие этих альфа-частиц.

новаторские эффекты квантовой физики на альфа-частицы

Разве это не здорово?

Но есть еще один интересный момент.

Хорошо, альфа-частицам позволено проникнуть через потенциальную стенку атомного ядра. Но сколько альфа-частиц может проникнуть через эту стену? Каковы шансы ускользнуть от альфа-частицы?

Также читайте: Кто сказал, что в сгущенном молоке нет молока?

Очень небольшая ценность.

Если мы сравним это с человеческим масштабом, вылетевшие альфа-частицы пытались пробить потенциальную стену 10211021 раз в секунду в течение 10 лет!

Итак, в этом случае квантовая физика учит, что возможность всегда есть, пока мы пытаемся.

Эту статью я ранее публиковал на Quora World.