Az alagút hatás: a közeljövőben a világ

Az alagút hatás - meglepő jelenség, hogy lehetetlen abból a szempontból a klasszikus fizika. De egy titokzatos és rejtélyes kvantum világ számos más jogszabályok kölcsönhatását az anyag és energia. Az alagút hatás a folyamat leküzdésében elemi részecske egy potenciális akadályt a feltétellel, hogy az energia kisebb, mint a magassága akadályokat. Ez a jelenség csak egy kvantum jellegű, teljesen ellentétes a törvényi és tanait klasszikus mechanika. Még meglepőbb világot, amelyben élünk.

Megérteni, mi van a kvantum alagút hatás legjobb példája egy golflabda, futás bizonyos erővel a lyukba. Egy időben, a teljes energia a labda, hogy szembeszálljanak a potenciális gravitációs erő. Feltételezve, hogy a kinetikus energia gyengébb a gravitációs erő, a megadott objektum nem képes elhagyni a saját is. De ez összhangban a klasszikus fizika törvényei. Ahhoz, hogy az a gödör szélén, és továbbra is útban, akkor feltétlenül szükség van további perdület. Tehát megjövendölte a nagy Newton.

A kvantum világ, a helyzet kissé más. Tegyük fel, hogy egy kvantum részecske egy lyuk. Ebben az esetben el kell menni nem egy valós fizikai depresszió a földbe, és hogy a fizika hagyományosan az úgynevezett „potenciális jól”. Ennél a nagysága, vannak analóg a fizikai oldala - az energia gáton. Itt a helyzet változóban van a legdrámaibb. Ahhoz, hogy helyezze az úgynevezett kvantum átmenet és a részecske kívül volt a gáton, akkor kell egy másik állapotban.

Ha az intenzitás a külső területen kevesebb, mint potenciális energiája a részecske, akkor van esély arra, hogy felszámolja a gát függetlenül annak magasságát. Még ha elegendő mozgási energiával rendelkezik a megértése a newtoni fizika. Ez ugyanaz alagút hatást. Ez a következőképpen működik. Kvantummechanika jellemző leírását részecskéket nem valami fizikai mennyiségek, és a hullám társított funkciót valószínűsége részecske helyen egy adott térbeli pontban minden egyes konkrét időegység.

Az ütközés részecskék egy bizonyos sorompót a Schrödinger-egyenlet lehet számítani a valószínűsége leküzdeni ezt az akadályt. Mivel a gát nem csak energia-elnyelő hullám függvény, hanem kioltja azt exponenciálisan. Más szóval, a kvantum világ, nincs leküzdhetetlen akadályt, de csak további feltételeket, amelyek mellett a részecske lehet kívül ezeket az akadályokat. Különböző akadályok, természetesen, megakadályozzák a részecskék mozgását, de semmi esetre sem szilárd átjárhatatlan határokat. Feltételesen elmondható, hogy ez a fajta határ két világ - a fizikai és az energia.

Az alagút hatás van a párja magfizikában - auto-ionizációs egy atom erős elektromos mező. Példák a megnyilvánulások csövez replete és szilárdtest fizika. Ezek közé tartozik a téremissziós, a migráció a vegyérték elektronok, valamint a hatásokat, amelyek előfordulnak a kapcsolati két szupravezetők elválasztva egy vékony dielektromos filmet. Ez döntő szerepet az alagútépítés számos kémiai folyamatok alacsony és kriogén hőmérsékleten.