El efecto túnel es un fenómeno asombroso, completamente imposible desde el punto de vista de la física clásica. Pero en el misterioso y misterioso mundo cuántico, existen leyes algo diferentes de la interacción de la materia y la energía. El efecto túnel es un proceso de superación de una determinada barrera de potencial por parte de una partícula elemental, siempre que su energía sea inferior a la altura de la barrera. Este fenómeno tiene una naturaleza exclusivamente cuántica y contradice completamente todas las leyes y dogmas de la mecánica clásica. Cuanto más asombroso es el mundo en el que vivimos.
Para entender qué es el efecto túnel cuántico, lo mejor es utilizar el ejemplo de una pelota de golf lanzada con cierta fuerza en el hoyo. En cualquier unidad de tiempo, la energía total de la pelota está en oposición a la fuerza potencial de la gravedad. Si suponemos que su energía cinética es inferior a la fuerza de gravedad, entonces el indicadoel objeto no podrá salir del agujero por sí solo. Pero esto está de acuerdo con las leyes de la física clásica. Para superar el borde de la fosa y continuar su camino, definitivamente necesitará un impulso cinético adicional. Así habló el gran Newton.
En el mundo cuántico, las cosas son algo diferentes. Ahora supongamos que hay una partícula cuántica en el agujero. En este caso, ya no estaremos hablando de una verdadera profundización física en la tierra, sino de lo que los físicos llaman convencionalmente un "agujero potencial". Este valor también tiene un análogo del tablero físico: una barrera de energía. Aquí es donde la situación cambia dramáticamente. Para que se produzca la llamada transición cuántica y la partícula esté fuera de la barrera, es necesaria otra condición.
Si la intensidad del campo de energía externo es menor que la energía potencial de la partícula, entonces tiene una posibilidad real de superar la barrera independientemente de su altura. Incluso si no tiene suficiente energía cinética en la comprensión de la física newtoniana. Este es el mismo efecto túnel. Funciona de la siguiente manera. La mecánica cuántica se caracteriza por la descripción de cualquier partícula no con la ayuda de unas cantidades físicas, sino mediante una función de onda asociada a la probabilidad de que la partícula se encuentre en un determinado punto del espacio en cada unidad de tiempo concreta.
Cuando una partícula choca con cierta barrera, usando la ecuación de Schrödinger, puedes calcular la probabilidad de superar esa barrera. Dado que la barrera no solo es energéticamenteabsorbe la función de onda, pero también la amortigua exponencialmente. En otras palabras, no hay obstáculos insuperables en el mundo cuántico, sino solo condiciones adicionales bajo las cuales una partícula puede estar fuera de estas barreras. Varios obstáculos, por supuesto, interfieren con el movimiento de las partículas, pero de ninguna manera son fronteras sólidas e impenetrables. En términos relativos, se trata de una especie de límite entre dos mundos: el físico y el energético.
El efecto túnel tiene su analogía en la física nuclear: la autoionización de un átomo en un poderoso campo eléctrico. La física del estado sólido también abunda en ejemplos de la manifestación de túneles. Estos incluyen la emisión de campo, la migración de electrones de valencia, así como los efectos que surgen en el contacto de dos superconductores separados por una delgada película dieléctrica. La tunelización juega un papel excepcional en la implementación de numerosos procesos químicos a temperaturas bajas y criogénicas.
