Soms kunnen deeltjes door ogenschijnlijk ondoordringbare barrières bewegen. Alhoewel het klinkt als sciencefiction is het fenomeen goed gedocumenteerd.
Het proces wordt in de kwantummechanica tunneling genoemd en treedt op wanneer een deeltje door een barrière gaat terwijl het daar eigenlijk onvoldoende energie voor heeft.
In dit geval zagen wetenschappers hoe elektronen uit atomen ontsnapten zonder dat ze over de benodigde energie beschikten. In de normale wereld om ons heen zou dat gelijk staan aan een kind dat dwars door een huis heen in de lucht springt. Het onderzoek is verschenen in tijdschrift Nature.
Waarschijnlijkheidsgolf
Het tunneleffect is mogelijk vanwege de overlap tussen de golffuncties aan weerszijden van de energiebarrière die elk in de barrière een zeer kleine waarde hebben, maar niet gelijk zijn aan nul. In de kwantumwereld gedragen deeltjes zich vaak als een watergolf in plaats van een biljartbal. Dit betekent dat een elektron niet op een bepaald moment op een bepaalde plaats met een bepaalde energie bestaat, maar het beste kan worden omschreven als een waarschijnlijkheidsgolf.
“Elektronen worden omschreven door golffuncties waarbij een deel van het elektron altijd buiten het atoom bestaat,” legde natuurkundige Manfred Lein van de Leibniz Universiteit in het Duitse Hannover uit.
Processen uit de natuur
Natuurkundigen onder leiding van Dror Shafir van het Weizmann-Instituut in Israël hebben het tunneleffect van elektronen tot op 200 attoseconden nauwkeurig gemeten. Met behulp van laserlicht onderdrukten de onderzoekers de energiebarrière die een elektron normaal gezien in een heliumatoom gevangen zou houden. “Tunneling vindt plaats in minder dan een paar honderd attoseconden,” zei Nirit Dudovich van het Weizmann-Instituut.
Het is voor het eerst dat wetenschappers exact hebben kunnen meten op welk moment het tunneleffect optreedt. Dit fenomeen ligt ten grondslag aan vele processen uit de natuur. Dudovich denkt nu de eerste stap van vele natuurlijke processen te hebben gemeten.
Bron: Livescience.com
Gerelateerd:
- Nulpuntsenergie voor het eerst gemeten in vast object
- Besta ik op meerdere plaatsen tegelijk?
- De werkelijkheid wordt gevormd door onze eigen waarneming
- Hoe je op twee plaatsen tegelijk kunt bestaan
- Tijd bestaat niet (video)
Hoe voelt het om boven de planeet te vliegen? (video)
We hebben een liegende premier, een demente premier, een incompetente premier of een kwaadaardige premier. Wie van de 4 is Rutte?
NOS-weerman krijgt wind van voren: ‘Dit mannetje is nu echt compleet de weg kwijt’
Bomenkap: Nederland verandert langzaam in één groot bomenkerkhof. Waar zijn we in hemelsnaam mee bezig?
Britse overheid stopt verleden in de doofpot. Wat mogen wij niet weten over prinses Diana, Lockerbie en dit MI5-complot?
Nederlandse bevolking werd op pijnbank gelegd met maatregelen waarvoor géén OMT-adviezen waren
Lizette (28) belandde door het AstraZeneca-vaccin in het ziekenhuis en kon niet meer lopen
Vreemd object gespot boven supervulkaan Yellowstone. Is dit een UFO?
Tombe van farao Toetanchamon bevat verborgen kamers: “We vinden het erg spannend”