Дивовижна річ квантової фізики: ефект квантового тунелювання

Однією з найдивовижніших речей в квантовій фізиці є ефект квантового тунелювання.

Уявіть, що у вас є тенісний м’яч, а попереду висока, товста стіна.

Що станеться, якщо тенісний м’яч кинути об стіну?

Звичайно, відскок.

Поки кулька буде кинута з кінетичною енергією, меншою за потенційну енергію (міцність) стіни, кулька не зможе пройти крізь стіну.

Це звична справа в нашому світі.

Але історія того, як тенісний м’яч кинули в цю стіну, відрізнялася б на 180 градусів, якби ми жили в квантовому світі.

Там тенісний м’яч може проникнути в стіну.

Так, він буквально проникає, навіть коли енергія від тенісного м’яча набагато менша за міцність стіни.

Хіба це не дивно?

Це не квантова фізика, якщо це не дивно.

ефекти квантового прориву над пагорбами

Одним із чітких доказів цієї квантової проривної події є розпад альфа-частинок з радіоактивних ядер.

Перед вивільненням альфа-частинки мали ядерний потенціал 25 МеВ. Хоча він має лише кінетичну енергію приблизно від 4 до 9 МеВ.

Ну, а як би спробувати.

Енергія менше, ніж інгібуючий потенціал.

У нашому світі, звичайно, ці альфа-частинки нічого не зможуть зробити.

Але на щастя, він живе в квантовій царині, тому у нього є можливість пробитися через високі, товсті стіни, і ми можемо виявити та використати присутність цих альфа-частинок.

новаторські ефекти квантової фізики на альфа-частинки

Хіба це не чудово?

Але є ще одна цікава річ.

Гаразд, альфа-частинкам дозволено проникати в потенційну стінку атомного ядра. Але скільки альфа-частинок може проникнути в цю стіну? Які шанси втекти альфа-частинка?

Читайте також: Хто каже, що в підсолодженому згущеному молоці немає молока?

Дуже мало значення.

Якщо ми порівняємо це з людським масштабом, альфа-частинки, які вирвалися, намагаються прорвати потенційну стінку 10211021 разів на секунду протягом 10 років!

Отже, у цьому випадку квантова фізика вчить, що можливість є завжди, поки ми намагаємось.

Цю статтю я раніше опублікував на Quora World.