Kesan terowong: di ambang dunia

Kesan terowong - satu fenomena yang mengejutkan, adalah mustahil dari sudut fizik klasik. Tetapi dalam dunia kuantum misteri dan misteri, terdapat beberapa undang-undang lain interaksi jirim dan tenaga. Kesan terowong adalah proses mengatasi zarah asas halangan yang berpotensi di bawah syarat bahawa tenaga adalah kurang daripada ketinggian halangan. Fenomena ini hanya mempunyai sifat kuantum, dan benar-benar bertentangan dengan semua undang-undang dan rukun mekanik klasik. dunia lebih mengejutkan di mana kita hidup.

Memahami apa yang kesan terowong kuantum adalah yang terbaik pada contoh bola golf, berjalan dengan beberapa kuasa ke dalam lubang. Pada satu-satu masa, jumlah tenaga bola adalah untuk menentang daya potensi graviti. Dengan mengandaikan bahawa yang tenaga kinetik adalah lebih rendah daripada daya graviti, objek yang dinyatakan tidak dapat meninggalkan baik mereka sendiri. Tetapi ia adalah selaras dengan undang-undang fizik klasik. Untuk mengatasi tepi lubang dan meneruskan perjalanan, beliau pasti akan memerlukan momentum sudut tambahan. Jadi meramalkan Newton yang besar.

Dalam dunia kuantum, keadaan adalah agak berbeza. Sekarang andaikan itu adalah zarah kuantum dalam lubang. Dalam kes ini kita perlu pergi bukan kemurungan fizikal sebenar di dalam tanah, dan fizik yang lazimnya dipanggil "baik potensi". Pada magnitud ini, terdapat analog segi fizikal - halangan tenaga. Di sini keadaan berubah paling dramatik. Untuk meletakkan peralihan yang dipanggil kuantum dan zarah itu adalah di luar halangan, anda mesti mempunyai satu lagi keadaan.

Jika keamatan medan luaran adalah kurang daripada tenaga keupayaan zarah, maka ia mempunyai peluang untuk mengatasi halangan tanpa mengira kemuncaknya. Walaupun dia mempunyai tenaga kinetik yang cukup dalam memahami fizik Newtonian. Ini adalah kesan terowong yang sama. Ia berfungsi seperti berikut. mekanik kuantum penerangan ciri-ciri mana-mana zarah bukan oleh kuantiti fizikal, dan oleh fungsi gelombang yang berkaitan dengan kebarangkalian lokasi zarah di tempat tertentu pada ruang di setiap unit masa tertentu.

Dalam perlanggaran zarah dengan halangan tertentu menggunakan persamaan Schrodinger boleh mengira kebarangkalian mengatasi halangan ini. Sejak halangan bukan sahaja tenaga menyerap fungsi gelombang, tetapi juga memadamkannya dengan pesat. Dalam erti kata lain, dalam dunia kuantum, tidak ada halangan yang tidak dapat diatasi, tetapi hanya syarat tambahan di mana zarah boleh berada di luar halangan ini. Pelbagai halangan, sudah tentu, menghalang pergerakan zarah, tetapi tidak bererti adalah sempadan telap kukuh. Bersyarat bercakap, ini jenis sempadan antara dua dunia - fizikal dan tenaga.

Kesan terowong mempunyai rakan sejawatannya dalam fizik nuklear - auto-pengionan atom dalam medan elektrik yang kuat. Contoh manifestasi terowong penuh dan pepejal fizik keadaan. Ini termasuk pelepasan bidang, migrasi elektron valens, dan juga kesan yang berlaku pada hubungan antara dua superkonduktor dipisahkan oleh filem dielektrik nipis. peranan yang luar biasa dimainkan oleh terowong dalam pelaksanaan pelbagai proses kimia dalam suhu rendah dan kriogenik.