Fizycy proponują nowy rodzaj tunelowania kwantowego

Tunelowanie to dziwny i cudowny proces, w którym cząstka kwantowa przechodzi przez potencjalną barierę, której nie byłaby w stanie pokonać klasyczna cząstka. Wynika to z zasady nieoznaczoności Heisenberga, która daje skończone prawdopodobieństwo, że cząstka kwantowa przekroczy barierę o określonej wysokości i grubości.

W ostatnich latach fizycy badali możliwość drugiego typu tunelowania, który przebiega w zupełnie inny sposób. Opiera się to na założeniu, że cząstka kwantowa może zmienić się w inną cząstkę kwantową iz powrotem z pewnym prawdopodobieństwem. Tunelowanie ma miejsce, gdy cząsteczka zmienia się z takiej, która silnie oddziałuje z barierą, a więc nie może przez nią przejść, w cząstkę, która nie wchodzi w interakcje z barierą i dlatego przechodzi przez nią z łatwością.

Na przykład cząstki kwantowe, które na krótko zamieniają się w cząstki ciemnej materii, powinny przechodzić przez bariery, które w innym przypadku byłyby nieprzekraczalne. Ten rodzaj eksperymentu ze świeceniem światła przez ścianę jest poważnym kandydatem w poszukiwaniu ciemnej materii.

Teraz Holger Gies z Friedrich-Schiller-Universitat w Jenie w Niemczech i Joerg Jaeckel z Durham University w Wielkiej Brytanii proponują trzeci rodzaj tunelowania. W tym przypadku cząstka kwantowa zamienia się w parę wirtualnych cząstek, które przechodzą przez barierę, a następnie ponownie się zmieniają.

Podają przykład fotonów zmieniających się w cząstki z mininaładowaniem, cząstki o niewielkich ułamkowych ładunkach elektronowych, które są przewidywane przez niektóre formy teorii strun. Powinny one przechodzić przez lustra, które w przeciwnym razie odbijałyby fotony, sprawiając wrażenie, jakby fotony przeszły przez barierę (co w efekcie przeszły).

To interesujący i potencjalnie ważny sposób testowania przewidywań teorii strun. A takich wokół nie ma zbyt wielu.

Nr ref.: arxiv.org/abs/0904.0609 : Tunelowanie III rodzaju

ukryć