L'efecte túnel és un fenomen sorprenent, completament impossible des del punt de vista de la física clàssica. Però al misteriós i misteriós món quàntic, hi ha lleis una mica diferents de la interacció de la matèria i l'energia. L'efecte túnel és un procés de superació d'una determinada barrera potencial per part d'una partícula elemental, sempre que la seva energia sigui inferior a l'alçada de la barrera. Aquest fenomen té una naturalesa exclusivament quàntica i contradiu completament totes les lleis i dogmes de la mecànica clàssica. Com més sorprenent sigui el món on vivim.
Per entendre què és l'efecte túnel quàntic, el millor és fer servir l'exemple d'una pilota de golf llançada amb certa força al forat. En qualsevol unitat de temps, l'energia total de la pilota està en oposició a la força potencial de la gravetat. Si suposem que la seva energia cinètica és inferior a la força de la gravetat, llavors s'indical'objecte no podrà sortir del forat sol. Però això està d'acord amb les lleis de la física clàssica. Per superar la vora de la fossa i continuar el seu camí, sens dubte necessitarà un impuls cinètic addicional. Així va parlar el gran Newton.
Al món quàntic, les coses són una mica diferents. Ara suposem que hi ha una partícula quàntica al forat. En aquest cas, ja no parlarem d'un aprofundiment físic real a la terra, sinó del que els físics anomenen convencionalment un "forat potencial". Aquest valor també té un anàleg de la placa física: una barrera energètica. Aquí és on la situació canvia dràsticament. Perquè es produeixi l'anomenada transició quàntica i la partícula estigui fora de la barrera, cal una altra condició.
Si la intensitat del camp d'energia extern és menor que l'energia potencial de la partícula, llavors té una possibilitat real de superar la barrera independentment de la seva alçada. Encara que no tingui prou energia cinètica en la comprensió de la física newtoniana. Aquest és el mateix efecte túnel. Funciona de la següent manera. La mecànica quàntica es caracteritza per la descripció de qualsevol partícula no amb l'ajuda d'algunes magnituds físiques, sinó mitjançant una funció d'ona associada a la probabilitat que la partícula estigui situada en un punt determinat de l'espai en cada unitat de temps específica.
Quan una partícula xoca amb una determinada barrera, utilitzant l'equació de Schrödinger, podeu calcular la probabilitat de superar aquesta barrera. Ja que la barrera no és només energèticamentabsorbeix la funció d'ona, però també l'esmorteeix de manera exponencial. En altres paraules, no hi ha obstacles insuperables al món quàntic, sinó només condicions addicionals sota les quals una partícula pot estar fora d'aquestes barreres. Diversos obstacles, per descomptat, interfereixen amb el moviment de les partícules, però de cap manera són límits sòlids impenetrables. Relativament parlant, aquesta és una mena de límit entre dos mons: físic i energètic.
L'efecte túnel té el seu anàleg en la física nuclear: l'autoionització d'un àtom en un camp elèctric potent. La física de l'estat sòlid també abunda amb exemples de la manifestació del túnel. Aquests inclouen l'emissió de camp, la migració d'electrons de valència, així com els efectes que sorgeixen en el contacte de dos superconductors separats per una fina pel·lícula dielèctrica. El túnel té un paper excepcional en la implementació de nombrosos processos químics a temperatures baixes i criogèniques.
