Was ist ein Quantentunnel

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4 Antworten

Der Effekt tritt auf weil Teilchen "unscharf" sind und so ein Stück in Wände(Potentiale) eindringen können (Heisenbergsche Unschärferelation).

Klassisch und in unserer Welt, die aus unzähligen Atomen und Teilchen zusammengesetzt ist, fällt der Effekt nicht auf.

Folgendes Beispiel: Du schießt einen Ball gegen eine Wand. Da der Ball aus unzählbar vielen Teilchen besteht multiplizieren sich die Wahrscheinlichkeiten des Tunnelns durch die Wand (zB. Wahrscheinlichkeit pro Teilchen 10% = 0,1 mal 10% = 0,1 sind schon 0,01 usw bis 0,000...0001 = fast 0). Der Ball tunnelt also nicht durch die Wand. Wäre der Ball nur ein Teilchen (Die Wand dann auch), so würde statistisch jeder 10te Ball, den du drauf schießt, durch die Wand fliegen.

Das kann man logisch nicht verstehen, so ist aber die Quantenmechanik, welche man mathematisch behandeln muss.

Etwas anders erklärt:

Jedes Teilchen -- auch jedes Elementarteilchen -- ist eine Wolke von Wirkpotential, deren Dichte am jeweiligen Ort X damit korrespondiert, wie wahrscheinlich es ist, dass das Teilchen dort mit anderen wechselwirkt.

Befindet sich nun der Schwerpunkt dieser Wolke direkt neben einer Barierre, so existiert die Wolke zwar nicht in der Barriere (sprich: im Tunnel), wohl aber deutlich weniger dicht -- schwächer also -- auch jenseits der Barriere.

Dort wo solches Wirkpotential zu Wirkung führt, glaubt man das "Teilchen" (welches in Wirklichkeit aber die ganze Wolke ist) "beobachtet" zu haben.

Und Wirkung kann überall dort eintreten, wo die Wolke -- wie dünn auch immer - vorhanden ist.

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Hallo, stell Dir einfach vor du willst mit einem 150 PS starken Auto durch einen Berg hindurchfahren. Das geht normalerweise nicht. Das Auto hat jedoch einen Sci-Fi "Quantenstrahler" montiert, der einen unsichtbaren Tunnel aufbaut, der es dir doch ermöglicht durch den Berg zu fahren. Aber es gab leider Nebenwirkungen. Dein Auto hat zwar immer noch 150 PS aber ihr seid so klein das man Euch kaum noch sehen kann.

So in etwa ist zu verstehen. Quantentunnel wird es genannt da das Teilchen normalerweise die Barriere nicht überwinden könnte, sich quasi einen Tunnel schafft.

Das kann man gut an der Sonne illustrieren. Nehmen wir zwei Protonen in der Sonne, wie du weißt sind beide positiv Geladen, stoßen sich also ab. Jetzt gibt es aber den Tunneleffekt (oder auch Quantentunnel genannt), 1 von 10 hoch 17 Teilchen (ungefähr) schafft es dennoch sich mit einem anderen Proton zu verschmelzen und dadurch zu einem 2-Protonen-Helium Kern zu werden. Es existiert aber nur eine "Wahrscheinlichkeit" das dies passiert. Genau das beschreibt den Tunneleffekt. Du könntest ein bestimmtes Teilchen 10 Jahre beobachten und es würde nichts passieren. Bei einem anderen durchtunnelt es schon nach 1 Sekunde die Columbbarriere (das ist die Barriere oder das Potential das es zu überwinden gilt um mit dem anderen Proton zu verschmelzen). Hier spiegelt sich der ganze Charakter der Quantenphysik wieder, der Zufall!


Jedoch ist nur durch diesen quantenphysikalischen Zufall die Sonne so "ineffektiv" und brennt damit über Milliarden Jahre.

http://home.arcor.de/GDN2/Seiten/Publikationen/schulztunnelradioaktivitaet.pdf

der link funktioniert nicht

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