Tunneleffekten er et fantastisk fænomen, fuldstændig umuligt set fra klassisk fysiks synspunkt. Men i den mystiske og mystiske kvanteverden er der noget forskellige love for samspillet mellem stof og energi. Tunneleffekten er en proces med at overvinde en vis potentiel barriere af en elementær partikel, forudsat at dens energi er mindre end barrierens højde. Dette fænomen har udelukkende en kvantenatur og er fuldstændig i modstrid med alle love og dogmer i klassisk mekanik. Jo mere fantastisk verden lever vi i.
For at forstå, hvad kvantetunneleffekten er, er det bedst at bruge eksemplet med en golfbold, der lanceres med en vis kraft ind i hullet. Ved enhver tidsenhed er boldens samlede energi i modsætning til den potentielle tyngdekraft. Hvis vi antager, at dens kinetiske energi er ringere end tyngdekraften, så er den angivneobjektet vil ikke være i stand til at forlade hullet alene. Men dette er i overensstemmelse med den klassiske fysiks love. For at overvinde kanten af fossaen og fortsætte på sin vej, vil den helt sikkert have brug for en ekstra kinetisk impuls. Så den store Newton t alte.
I kvanteverdenen er tingene noget anderledes. Lad os nu antage, at der er en kvantepartikel i hullet. I dette tilfælde vil vi ikke længere tale om en reel fysisk uddybning i jorden, men om det, fysikere konventionelt kalder et "potentielt hul". Denne værdi har også en analog af den fysiske tavle - en energibarriere. Det er her, situationen ændrer sig dramatisk. For at den såkaldte kvanteovergang kan finde sted, og partiklen kan være uden for barrieren, er en anden betingelse nødvendig.
Hvis intensiteten af det eksterne energifelt er mindre end partiklens potentielle energi, så har den en reel chance for at overvinde barrieren uanset dens højde. Også selvom den ikke har nok kinetisk energi i forståelsen af newtonsk fysik. Dette er den samme tunneleffekt. Det fungerer som følger. Kvantemekanik er karakteriseret ved beskrivelsen af enhver partikel, ikke ved hjælp af nogle fysiske størrelser, men ved hjælp af en bølgefunktion forbundet med sandsynligheden for, at partiklen befinder sig på et bestemt tidspunkt i rummet i hver specifik tidsenhed.
Når en partikel kolliderer med en bestemt barriere, ved hjælp af Schrödinger-ligningen, kan du beregne sandsynligheden for at overvinde denne barriere. Da barrieren ikke kun er energetiskabsorberer bølgefunktionen, men dæmper den også eksponentielt. Der er med andre ord ingen uoverstigelige forhindringer i kvanteverdenen, men kun yderligere forhold, hvorunder en partikel kan være uden for disse barrierer. Forskellige forhindringer forstyrrer selvfølgelig partiklernes bevægelse, men er på ingen måde solide uigennemtrængelige grænser. Relativt set er dette en slags grænse mellem to verdener - fysisk og energi.
Tunneleffekten har sin analogi inden for kernefysik - autoionisering af et atom i et kraftigt elektrisk felt. Faststoffysikken bugner også af eksempler på manifestationen af tunneling. Disse omfatter feltemission, migration af valenselektroner samt effekter, der opstår ved kontakten mellem to superledere adskilt af en tynd dielektrisk film. Tunneling spiller en enestående rolle i implementeringen af adskillige kemiske processer ved lave og kryogene temperaturer.
