Tunneleffekten er et fantastisk fenomen, helt umulig fra klassisk fysikks ståsted. Men i den mystiske og mystiske kvanteverdenen er det noe forskjellige lover for samspillet mellom materie og energi. Tunneleffekten er en prosess for å overvinne en viss potensiell barriere av en elementær partikkel, forutsatt at energien er mindre enn høyden på barrieren. Dette fenomenet har en utelukkende kvantenatur og er fullstendig i strid med alle lover og dogmer i klassisk mekanikk. Jo mer fantastisk verden vi lever i.
For å forstå hva kvantetunneleffekten er, er det best å bruke eksemplet med en golfball som skytes med litt kraft inn i hullet. Til enhver tidsenhet er den totale energien til ballen i opposisjon til den potensielle tyngdekraften. Hvis vi antar at dens kinetiske energi er dårligere enn tyngdekraften, så er den indikerteobjektet vil ikke kunne forlate hullet på egen hånd. Men dette er i samsvar med lovene i klassisk fysikk. For å overvinne kanten av fossaen og fortsette på vei, vil den definitivt trenge en ekstra kinetisk impuls. Så den store Newton t alte.
I kvanteverdenen er ting noe annerledes. La oss nå anta at det er en kvantepartikkel i hullet. I dette tilfellet vil vi ikke lenger snakke om en reell fysisk utdyping i jorden, men om det fysikere konvensjonelt kaller et "potensielt hull". Denne verdien har også en analog av det fysiske styret - en energibarriere. Det er her situasjonen endrer seg dramatisk. For at den såk alte kvanteovergangen skal finne sted og partikkelen skal være utenfor barrieren, er en annen betingelse nødvendig.
Hvis intensiteten til det eksterne energifeltet er mindre enn den potensielle energien til partikkelen, har den en reell sjanse til å overvinne barrieren uavhengig av høyden. Selv om den ikke har nok kinetisk energi i forståelsen av newtonsk fysikk. Dette er den samme tunneleffekten. Det fungerer som følger. Kvantemekanikk er karakterisert ved beskrivelsen av enhver partikkel ikke ved hjelp av noen fysiske størrelser, men ved hjelp av en bølgefunksjon assosiert med sannsynligheten for at partikkelen befinner seg på et bestemt punkt i rommet i hver spesifikke tidsenhet.
Når en partikkel kolliderer med en viss barriere, ved å bruke Schrödinger-ligningen, kan du beregne sannsynligheten for å overvinne denne barrieren. Siden barrieren er ikke bare energetiskabsorberer bølgefunksjonen, men demper den også eksponentielt. Det er med andre ord ingen uoverstigelige hindringer i kvanteverdenen, men bare ytterligere forhold som en partikkel kan være utenfor disse barrierene under. Ulike hindringer forstyrrer selvfølgelig bevegelsen av partikler, men er på ingen måte solide ugjennomtrengelige grenser. Relativt sett er dette en slags grense mellom to verdener – fysisk og energi.
Tunneleffekten har sin analogi innen kjernefysikk - autoionisering av et atom i et kraftig elektrisk felt. Faststofffysikk bugner også av eksempler på manifestasjonen av tunneling. Disse inkluderer feltemisjon, migrering av valenselektroner, samt effekter som oppstår ved kontakt mellom to superledere atskilt av en tynn dielektrisk film. Tunnelering spiller en eksepsjonell rolle i implementeringen av en rekke kjemiske prosesser ved lave og kryogene temperaturer.
