Scientia.ro - stiri stiinta si tehnologie

sci_fan

Intrebare rezolvata

Ce este efectul tunel din mecanica cuantica ?

Am citit intr-un material despre bariera de potential si efectul tunel care se manifesta la nivel cuantic. Poate cineva sa lamureasca aceste concepte fara prea multe detalii tehnice ?

Cel mai bun raspuns - Ales de cel care a pus intrebarea

• 
  Scientia

  Videoclipul care urmează abordează într-o manieră foarte accesibilă fenomenul pomenit de autorul întrebării - efectul tunel din mecanica cuantică - fenomen a cărui explicaţie şi înţelegere face apel la regulile contraintuitive ale mecanicii cuantice. Vorbim de un fenomen care se petrece în realitate şi fără de care, dacă ar fi să folosim o expresie deja consacrată, apariţia vieţii nu ar fi fost posibilă, şi asta deoarece reacţiile de fuziune nucleară care au loc în interiorul Soarelui nu ar fi posibile dacă acest efect nu s-ar manifesta. Chiar şi componentele electronice moderne îşi bazează funcţionarea pe existenţa acestui efect cuantic.

  
  În 1928, fizicianul american de origine rusă George Gamow folosea conceptul de tunelare cuantică pentru a explica dezintegrarea radioactivă de tip alfa a nucleelor atomice. Conform teoriei clasice, particula alfa (nucleul de heliu încărcat pozitiv) este îngrădită în interiorul nucleului atomic din cauza cantităţii foarte mari de energie necesare învingerii potenţialului electric care se manifestă la nivelul nucleului. Este un sistem în care e nevoie de o energie foarte mare pentru a descompune nucleul atomic. Conform mecanicii cuantice însă, există o anumită probabilitate ca particula să depăşească această aşa-numită barieră de potenţial, de parcă ar fi săpat un tunel prin ea.

  Pentru a înţelege de ce efectul tunel din mecanica cuantică este foarte important şi în cazul fuziunii nucleare, iată pe scurt explicaţia oferită de autorul videoclipului:

  Trebuie sa ne gândim la procesul de creare a unui foton în interiorul Soarelui. Lumina şi energia provenind de la Soare, necesare tuturor formelor de viaţă, sunt produse tocmai în urma acestui proces denumit fuziune nucleară. Două nuclee atomice uşoare se ciocnesc, formând un nou element, ca urmare fiind eliberată energie sub formă de radiaţii electromagnetice. Numai că aceste nuclee despre care vorbim sunt ambele încărcate cu sarcină electrică pozitivă, astfel că se resping reciproc. Numai dacă au energie suficientă pot învinge această barieră de potenţial, făcând posibilă fuziunea nucleară. Matematica ne spune însă că nucleele atomice din Soare nu dispun de energie suficientă pentru ca acest lucru să se întâmple. Soarele pur şi simplu nu este suficient de fierbinte. Totuşi, Soarele străluceşte, emite lumină, iar acest lucru se datorează şi efectului cuantic de tunel. Asemenea exemplului anterior, există o şansă ca particulele să depăşească bariera de potenţial de care am vorbit, făcând astfel posibilă fuziunea şi astfel luând naştere lumina şi energia care sunt emise de Soare.

  Autorul filmului este David Colarusso, care a postat secvenţa video însoţită de subtitrarea în limba engleză pe site-ul dotsub.com, un site care permite subtitrarea dintr-o limbă deja disponibilă ataşată clipului (de obicei chiar de către uploader) în alte limbi direct din pagina web.

  Vizionare plăcută (vă recomandăm afişarea pe tot ecranul)!

  Bibliografie suplimentara:

  http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunneling

  
  

  • 2010-04-02 13:29
  • 10
  • 7
  •