The Amazing Thing of Quantum Physics: the Quantum Tunneling Effect

Een van de meest verbazingwekkende dingen in de kwantumfysica is het kwantumtunnelingeffect.

Stel je voor dat je een tennisbal hebt en dat er vooraan een hoge, dikke muur is.

Wat gebeurt er als de tennisbal tegen de muur wordt gegooid?

Zeker stuiteren.

Zolang de bal wordt gegooid met een kinetische energie die lager is dan de potentiële energie (sterkte) van de muur, zal de bal niet door de muur kunnen.

Het komt veel voor in onze wereld.

Maar het verhaal van de tennisbal die tegen deze muur wordt gegooid, zou 180 graden anders zijn als we in een kwantumwereld zouden leven.

Daar kan de tennisbal de muur binnendringen.

Ja, het dringt letterlijk door, zelfs als de energie van de tennisbal veel minder is dan de sterkte van de muur.

Is dat niet raar?

Het is geen kwantumfysica als het niet raar is.

kwantumdoorbraakeffect over de heuvel

Een van de echte bewijzen van deze kwantumdoorbraak is het verval van alfadeeltjes uit radioactieve kernen.

Voordat ze werden vrijgegeven, waren de alfadeeltjes opgesloten in een nucleair potentieel van 25 MeV. Terwijl het slechts een kinetische energie heeft van ongeveer 4 tot 9 MeV.

Nou, wat dacht je ervan om het te proberen.

De energie is minder dan het remmende potentieel.

In onze wereld zullen deze alfadeeltjes natuurlijk niets kunnen doen.

Maar gelukkig leeft het in het kwantumrijk, zodat het de kans heeft om door de hoge, dikke muren heen te breken en we de aanwezigheid van deze alfadeeltjes kunnen detecteren en benutten.

baanbrekende effecten van kwantumfysica op alfadeeltjes

Is dat niet geweldig?

Maar er is nog een interessant ding.

Oké, alfadeeltjes mogen de potentiële wand van de atoomkern binnendringen. Maar hoeveel alfadeeltjes kunnen deze muur binnendringen? Hoe groot is de kans dat een alfadeeltje ontsnapt?

Lees ook: Wie zegt dat gezoete gecondenseerde melk geen melk bevat?

Zeer weinig waarde.

Als we het vergelijken met een menselijke schaal, proberen de ontsnapte alfadeeltjes al 10 jaar 10211021 keer per seconde door de potentiële muur te breken!

Dus in dit geval leert de kwantumfysica dat kansen er altijd zijn, zolang we het proberen.

Dit artikel heb ik eerder gepubliceerd op Quora World.