تأثير النفق ظاهرة مذهلةمستحيل تماما من وجهة نظر الفيزياء الكلاسيكية. ولكن في عالم الكم الغامض والغامض ، تطبق قوانين مختلفة قليلاً عن تفاعل المادة والطاقة. إن تأثير الأنفاق هو عملية تكوّن جسيم أولي للتغلب على حاجز محتمل بشرط أن تكون طاقته أقل من ارتفاع الحاجز. هذه الظاهرة لها طبيعة كمّية حصرية وتتناقض تمامًا مع جميع قوانين وعقائد الميكانيكا الكلاسيكية. والأكثر إثارة هو العالم الذي نعيش فيه.
فهم ماهية تأثير النفق الكمومي ،أفضل ما في الأمر هو مثال كرة الجولف التي تم إطلاقها بقوة في الحفرة. في أي وحدة زمنية ، تتعارض الطاقة الإجمالية للكرة مع قوة الجاذبية المحتملة. إذا افترضنا أن طاقتها الحركية أدنى من قوة الجاذبية ، فإن الكائن المشار إليه لن يكون قادرًا على ترك الثقب من تلقاء نفسه. ولكن هذا يتوافق مع قوانين الفيزياء الكلاسيكية. للتغلب على حافة الحفرة والاستمرار في طريقه ، سيحتاج بالتأكيد إلى دفعة حركية إضافية. لذلك تحدث نيوتن العظيم.
في العالم الكمومي ، الأمور مختلفة بعض الشيء.لنفترض الآن أن الجسيم الكمومي في الحفرة. في هذه الحالة ، لن تكون مسألة تعميق مادي حقيقي في الأرض ، بل ما يصفه الفيزيائيون "فجوة محتملة" بشروط. هذه القيمة لديها أيضا تناظرية من الجانب المادي - حاجز الطاقة. هنا الوضع يتغير في الطريقة الأكثر دراماتيكية. من أجل حدوث ما يسمى بالانتقال الكمي والجسيمات لتكون خارج الحاجز ، شرط آخر ضروري.
إذا كانت شدة مجال الطاقة الخارجيةأقل طاقة ممكنة من الجسيمات ، ثم لديه فرصة حقيقية للتغلب على الحاجز بغض النظر عن ارتفاعه. حتى لو لم يكن لديها ما يكفي من الطاقة الحركية في فهم الفيزياء النيوتونية. هذا هو نفس تأثير النفق. وهي تعمل على النحو التالي. تتميز ميكانيكا الكم بتوصيف لأي جسيم ، ليس بمساعدة بعض الكميات الفيزيائية ، ولكن بمساعدة دالة موجية مرتبطة باحتمالية وجود جسيم في نقطة معينة في الفضاء في كل وحدة زمنية محددة.
عندما يصطدم الجسيم بحاجز معينباستخدام معادلة Schrödinger ، يمكننا حساب احتمال التغلب على هذه العقبة. نظرًا لأن الجدار لا يمتص نشاط الموجات فحسب ، ولكنه يطفئها أيضًا بشكل كبير. بمعنى آخر ، لا توجد عقبات لا يمكن التغلب عليها في العالم الكوانتي ، ولكن هناك شروطًا إضافية يمكن أن يتجاوز الجسيم فيها هذه الحواجز. هناك عقبات مختلفة ، بالطبع ، تتداخل مع حركة الجزيئات ، ولكن بأي حال من الأحوال لا يمكن اختراقها حدود صلبة. من الناحية الشرطية ، هذا هو نوع من الحدود بين عالمين - المادية والطاقة.
Туннельный эффект имеет свой аналог в ядерной الفيزياء - تلقائية للذرة في مجال كهربائي قوي. فيزياء الحالة الصلبة وفيرة مع أمثلة على الأنفاق. وتشمل هذه الانبعاثات المجال ، هجرة إلكترونات التكافؤ ، وكذلك الآثار التي تحدث عند اتصال اثنين من الموصلات الفائقة مفصولة فيلم رقيقة عازلة. لعبت دورا استثنائيا عن طريق الأنفاق في تنفيذ العديد من العمليات الكيميائية في درجات الحرارة المنخفضة والمبردة.
