Tunnel effekti ajoyib hodisa boʻlib, klassik fizika nuqtai nazaridan mutlaqo imkonsizdir. Ammo sirli va sirli kvant olamida materiya va energiyaning o'zaro ta'sirining biroz boshqacha qonunlari mavjud. Tunnel effekti - elementar zarrachaning energiyasi to'siq balandligidan kamroq bo'lishi sharti bilan ma'lum bir potentsial to'siqni engib o'tish jarayoni. Bu hodisa faqat kvant tabiatiga ega va klassik mexanikaning barcha qonunlari va dogmalariga mutlaqo ziddir. Biz yashayotgan dunyo shunchalik ajoyib.
Kvant tunnel effekti nima ekanligini tushunish uchun teshikka qandaydir kuch bilan urilgan golf toʻpi misolidan foydalanish yaxshidir. Har qanday vaqt birligida to'pning umumiy energiyasi potentsial tortishish kuchiga qarama-qarshidir. Agar uning kinetik energiyasi tortishish kuchidan past deb hisoblasak, unda ko'rsatilganob'ekt o'z-o'zidan teshikni tark eta olmaydi. Ammo bu klassik fizika qonunlariga mos keladi. Fossaning chetini engib o'tish va yo'lda davom etish uchun unga qo'shimcha kinetik impuls kerak bo'ladi. Shunday qilib buyuk Nyuton gapirdi.
Kvant dunyosida narsalar biroz boshqacha. Endi tuynukda kvant zarrasi bor deb faraz qilaylik. Bunday holda, biz endi yerdagi haqiqiy jismoniy chuqurlashuv haqida emas, balki fiziklar shartli ravishda "potentsial teshik" deb ataydigan narsa haqida gapiramiz. Bu qiymat jismoniy taxtaning analogiga ham ega - energiya to'sig'i. Bu erda vaziyat keskin o'zgaradi. Kvant o'tish deb ataladigan jarayon sodir bo'lishi va zarracha to'siqdan tashqarida bo'lishi uchun yana bir shart kerak.
Agar tashqi energiya maydonining intensivligi zarrachaning potentsial energiyasidan kichik bo'lsa, u holda balandligidan qat'iy nazar to'siqni engib o'tish uchun haqiqiy imkoniyatga ega. Nyuton fizikasini tushunishda etarli kinetik energiyaga ega bo'lmasa ham. Bu xuddi shu tunnel effekti. U quyidagicha ishlaydi. Kvant mexanikasi har qanday zarrachani qandaydir fizik miqdorlar yordamida emas, balki har bir aniq vaqt birligida zarrachaning fazoning ma'lum nuqtasida joylashish ehtimoli bilan bog'liq bo'lgan to'lqin funksiyasi yordamida tasvirlash bilan tavsiflanadi.
Zarracha ma'lum bir to'siq bilan to'qnashganda, Shredinger tenglamasidan foydalanib, bu to'siqni engib o'tish ehtimolini hisoblashingiz mumkin. Chunki to'siq nafaqat baquvvatto'lqin funktsiyasini o'zlashtiradi, lekin uni eksponent ravishda susaytiradi. Boshqacha qilib aytganda, kvant olamida engib bo'lmaydigan to'siqlar yo'q, faqat zarracha bu to'siqlardan tashqarida bo'lishi mumkin bo'lgan qo'shimcha shartlar mavjud. Har xil to'siqlar, albatta, zarrachalarning harakatiga xalaqit beradi, lekin hech qanday holatda qattiq o'tib bo'lmaydigan chegaralar emas. Nisbatan aytganda, bu ikki dunyo - jismoniy va energiya o'rtasidagi o'ziga xos chegara.
Tunnel effekti yadro fizikasidagi o'xshashiga ega - kuchli elektr maydonida atomning avtoionlashuvi. Qattiq jismlar fizikasi ham tunnellanishning namoyon bo'lishiga misollar bilan ko'p. Bularga dala emissiyasi, valent elektronlarning migratsiyasi, shuningdek, yupqa dielektrik plyonka bilan ajratilgan ikkita o'ta o'tkazgichning kontaktida paydo bo'ladigan effektlar kiradi. Tunnel qurish past va kriogen haroratlarda ko'plab kimyoviy jarayonlarni amalga oshirishda alohida rol o'ynaydi.
