Kvantetunnelering — gjennom den umulige veggen

1Møtet med veggen

Klassisk kan en partikkel med lavere energi enn barrierehøyden ikke passere.

Kvantemekanisk beskrives tilstanden av en bølgefunksjon, og den blir ikke momentant null inne i barrieren.

Minnebildet: bølgen treffer veggen, svekkes inne i den, men forsvinner ikke med én gang.

Tunnelering er ikke å «låne energi» og bryter ikke energibevaring.

2Halen inne i barrieren

I det klassisk forbudte området avtar bølgeamplituden eksponentielt.

Er barrieren tynn nok, er amplituden på andre siden fortsatt ulik null.

En måling har derfor en endelig sannsynlighet for å finne partikkelen på andre siden.

Husk: barrieren demper sannsynligheten; den trenger ikke gjøre den null.

3Hvorfor det betyr noe

Tunnelering er sentral i alfa-henfall, fusjon i stjerner, tunneldioder og scanning tunneling microscopy.

Det kan inspirere metaforer — men først og fremst er dette en presis og målbar fysisk effekt.

Partikkelen trenger ikke følge en klassisk bane gjennom veggen; prediksjonen kommer fra bølgefunksjonen og transmisjonssannsynligheten.

Grunnlag: Gamow (1928) og standard kvantemekanikk.