Unglaubliche Ergebnisse: Teilchen ist schneller als das Licht | (Hartman-Effekt)

Ergebnisse Veröffnetlicht: Teilchen bricht die Lichtgeschwindigkeit
Wir müssen uns jetzt alle wappnen! Ein Crashkurs in Quanten Tunneling!
Das erste, was wir verstehen müssen, ist, dass sich Quantenteilchen sich in gewisser Weise wie Wellen verhalten. Sie sind keine festen Objekte im Raum die sich von Punkt A nach B bewegen, sie Sind mehr eine Welle an Wahrscheinlichkeiten, die sich bewegt und je nach Wellenamplitude die Wahrscheinlichkeit sinkt oder sich erhört sobald wir die das Teilchen beobachten.
Der Quantentunneleffekt ist ein Quantenphänomen, das auftritt, wenn sich Teilchen durch eine Barriere bewegen, durch die nach den Theorien der klassischen Physik unmöglich zu bewegen sein sollte. Die Barriere kann ein physikalisch unpassierbares Medium sein, wie ein Isolator oder ein Vakuum, oder ein Bereich mit hoher potentieller Energie.
Wenn ein Teilchen in der klassischen Mechanik nicht genügend Energie hat, kann es eine potenzielle Barriere nicht überwinden. In der Quantenwelt können sich Teilchen jedoch oft wie Wellen verhalten. Wenn eine Quantenwelle auf eine Barriere trifft, endet sie nicht abrupt. vielmehr nimmt seine Amplitude exponentiell ab. Dieser Amplitudenabfall entspricht einem Abfall der Wahrscheinlichkeit, ein Teilchen weiter in der Barriere zu finden. Wenn die Barriere dünn genug ist, kann die Amplitude auf der anderen Seite ungleich Null sein. Dies würde bedeuten, dass es eine begrenzte Wahrscheinlichkeit gibt, dass einige der Partikel durch die Barriere tunneln.
Die Physiker erkannten schnell, dass die Fähigkeit der Teilchen, durch Barrieren zu tunneln, viele Rätsel löste. Es wurden verschiedene chemische Bindungen und radioaktive Zerfälle erklärt und wie Wasserstoffkerne in der Sonne ihre gegenseitige Abstoßung und Verschmelzung überwinden und Sonnenlicht erzeugen können.
Aber die Physiker wurden neugierig. Wie lange, fragten sie sich, dauert es, bis ein Partikel durch eine Barriere tunnelt?

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QUELLEN:

https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1702424
https://www.nature.com/articles/122439a0
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/abb515/meta
https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-trans/279
https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.27.6178
https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.40.621

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