Туннельный эффект
 

Общая теория взаимодействий

альтернатива квантовой механике
и
теории относительности
 

 

Туннельный эффект

Туннельный эффект – допускаемый квантовой механикой процесс преодоления элементарной частицей потенциального барьера, при котором частица, не обладающая достаточной энергией всё-таки способна его преодолеть.

«Может ли мяч пролететь сквозь стенку, да так чтобы стенка осталась стоять на месте не разрушенной, и энергия мяча при этом не изменилась? Конечно, нет, напрашивается ответ, в жизни такого не бывает. Для того, чтобы пролететь сквозь стену, мяч должен иметь достаточный запас энергии и проломить её. Точно так же, если нужно, чтобы мяч, находящийся в ложбинке, перекатился через горку, необходимо сообщить ему запас энергии, достаточный для преодоления потенциального барьера – разности потенциальных энергий мяча на вершине и мяча в ложбинке. Тела, движение которых описывается законами классической механики, преодолевают потенциальный барьер только тогда, когда они обладают полной энергией, большей, чем величина максимальной потенциальной энергии.

А как дело обстоит в микромире? Микрочастицы подчиняются законам квантовой механики. Они не двигаются по определённым траекториям, а «размазаны» в пространстве подобно волне. Эти волновые свойства микрочастиц приводят к неожиданным явлениям, и среди них едва ли не самое удивительное – туннельный эффект.

Оказывается, что в микромире «стенка» может остаться на месте, а электрон, как ни в чём не бывало, пролетает сквозь неё. Микрочастицы преодолевают потенциальный барьер, даже если их энергия меньше, чем его высота.

Потенциальный барьер в микромире часто создают электрические силы, и впервые с этим явлением столкнулись при облучении атомных ядер заряженными частицами. Положительно заряженной частице, например, протону, невыгодно приближаться к ядру, так как по закону Кулона, между протоном и ядром действуют силы отталкивания. Поэтому для того, чтобы приблизить протон к ядру, надо совершить работу; график потенциальной энергии имеет вид, показанный на рисунке. Правда достаточно протону вплотную подойти к ядру на расстояние (приблизительно равное 10 в минус 12 сантиметра), как тут же вступают в действие ядерные силы притяжения, и он захватывается ядром. Но ведь надо сначала подойти, преодолеть потенциальный барьер.

График зависимости энергии взаимодействия частиц от расстояния между частицами
И вот оказалось, что протон это делать умеет, даже когда его энергия Е меньше высоты потенциального барьера U. Но имеется определённая вероятность такого туннельного прохождения потенциального барьера. Эта вероятность тем больше, чем меньше разность энергии U – E и чем меньше масса частицы m (причём зависимость вероятности от величины U – E и m очень резкая – экспоненциальная).

Основываясь на идее туннелирования, Д. Кокрофт и Э. Уолтон в 1932 году в Кавендишской лаборатории открыли искусственное расщепление ядер. Они построили первый ускоритель, и хотя энергия ускоренных протонов была недостаточна для преодоления потенциального барьера, всё же протоны благодаря туннельному эффекту проникали в ядро и вызывали ядерную реакцию. Туннельный эффект также объяснил явление альфа-распада». Цитата статьи «Туннельный эффект» из «Энциклопедического словаря юного физика» Москва издательство «Педагогика» 1984 год.

Если у вас после прочтения этого текста не возникло вопросов, то очевидно, что Вы читали не внимательно. А вопросы, вот какие.
  Как всё-таки протон превращается в волну и почему он это делает? Значение вероятности туннельного эффекта приблизительно равно 10 в минус 42-46 степени, то есть лишь в одном случае из триллионов триллионов раз такое явление может происходить. Но альфа-распад происходит очень часто, какие же причины существуют для повышения вероятности такого процесса?

Ответ, даваемый общей теорией взаимодействий, состоит в следующем. Туннельного эффекта не существует. Распад атомов тяжёлых элементов имеет другие причины, а объяснения, даваемые квантовой механикой, являются чистым, хотя и не лишённым изящества вымыслом.

Объяснение туннельного эффекта, даваемое общей теорией взаимодействий, приведено на странице альфа-распад.

Общая теория взаимодействий

General theory of interactions

 
Туннельный эффект
 


Конец света 2012

Летающие тарелки

Анализ послания инопланетян

Расшифровка кругов на полях


Как научиться

    Как научиться петь
    Как научиться читать реп
    Обучение иностранному языку
Как соблазнять парней
   
Как научиться заигрывать с парнями
   
Как мне научиться нравиться парням

Как понять, что нравишься

Как завоевать мужчину

Как выспаться за 4 часа

Как создать сайт самостоятельно

Раскрутка сайтов в интернете


ФОРУМ

БЛОГ 

Гостевая книга

НОВОСТИ

     Галактика Разума



 ©  Общая теория взаимодействий  -  все права защищены.
Rambler's Top100

     При использовании материалов, обязательна ссылка на http://www.b-i-o-n.ru/
Работает на: Amiro CMS