الشيء المذهل لفيزياء الكم: تأثير نفق الكم

أحد أكثر الأشياء المدهشة في فيزياء الكم هو تأثير النفق الكمي.

تخيل أن لديك كرة تنس وهناك جدار طويل وسميك في المقدمة.

ماذا سيحدث إذا ألقيت كرة التنس على الحائط؟

تأكد من الارتداد.

طالما تم رمي الكرة بطاقة حركية أقل من الطاقة الكامنة (القوة) للجدار ، فلن تتمكن الكرة من المرور عبر الجدار.

إنه شيء شائع في عالمنا.

لكن قصة كرة التنس التي ألقيت على هذا الجدار ستكون مختلفة 180 درجة إذا عشنا في عالم كمي.

هناك ، يمكن أن تخترق كرة التنس الجدار.

نعم ، إنها تخترق حرفيًا ، حتى عندما تكون طاقة كرة التنس أقل بكثير من قوة الجدار.

أليس هذا غريبا؟

إنها ليست فيزياء الكم إذا لم تكن غريبة.

تأثير الاختراق الكمي فوق التل

أحد الأدلة الواضحة على هذا الاختراق الكمي هو تحلل جسيمات ألفا من النوى المشعة.

قبل إطلاقها ، كانت جسيمات ألفا محصورة في إمكانات نووية تبلغ 25 ميجا فولت. بينما لديها طاقة حركية فقط من حوالي 4 إلى 9 ميغا إلكترون فولت.

حسنًا ، ماذا عن تجربته.

الطاقة أقل من إمكانية التثبيط.

في عالمنا ، بالطبع لن تتمكن جسيمات ألفا هذه من فعل أي شيء.

لكن لحسن الحظ أنها تعيش في عالم الكم ، بحيث تتاح لها الفرصة لاختراق الجدران العالية السميكة ، ويمكننا اكتشاف واستغلال وجود جسيمات ألفا هذه.

التأثيرات الرائدة لفيزياء الكم على جسيمات ألفا

أليس هذا رائعًا؟

لكن هناك شيء آخر مثير للاهتمام.

حسنًا ، يُسمح لجسيمات ألفا باختراق الجدار المحتمل لنواة الذرة. لكن كم عدد جسيمات ألفا التي يمكنها اختراق هذا الجدار؟ ما هي احتمالات هروب جسيم ألفا؟

اقرأ أيضًا: من يقول أن الحليب المكثف المحلى لا يحتوي على حليب؟

قيمة قليلة جدا.

إذا قارناه بالمقياس البشري ، فإن جسيمات ألفا التي هربت تحاول اختراق الجدار المحتمل 10211021 مرة في الثانية لمدة 10 سنوات!

لذلك ، في هذه الحالة ، تعلم فيزياء الكم أن الفرصة موجودة دائمًا طالما أننا نحاول.

هذا المقال الذي نشرته سابقًا على Quora World.