تونلها و گذرگاهها برای دستیابی بهاین دستاوردها، برندگان از مفاهیم و ابزارهای تجربیای فایده بردند که طی تعدادی دهه توسعه یافته بودند. یار و همدم با نظریهٔ نسبیت، فیزیک کوانتومی بنیان چیزی میباشد که امروزه فیزیک نوین نامیده می شود، و پژوهشگران یک قرن قبلی را صرف استیناف پیامدهای آن معلم خصوصی فیزیک در تبریز کردهاند.
توان تونلزنی ذرات منفرد بهنیکی شناخته گردیده است.
در سال ۱۹۲۸، فیزیکدان جورج گاموف دریافت که تونلزنی ادله آن میباشد که چرا برخی از هستههای اتمی سنگین میل دارند به شیوهای خاص واپاشی کنند.
برهمکنش نیروهای باطن هسته، سدی پیرامون آن ایجاد کرد میکند که ذرات داخل هسته را نگه میدارد.
با این اکنون، با وجود این بند، گاهی تکهٔ کوچکی از هستهٔ اتم می تواند جداگانه گردد، به سوا بند حرکت کند و فرار نماید — و در نتیجه، هستهای باقی میماند که به عنصر دیگری تبدیل شده است.
بدون تونلزنی، این نوع واپاشی هستهای نمیتوانست صورت دهد.
ویژگیهای کوانتومی در مقیاس انسانی
تونلزنی یک پروسه مکانیک کوانتومی می باشد و این به آن معناست که شانس (احتمال) در آن نقش دارد.
بعضی گونه های هستههای اتمی دارای سدی بلند و پهن میباشند، به این ترتیب ممکن است برهه زمانی زیادی طول بکشد تا تکهای از هسته در بیرون آن ظاهر گردد، در حالی که بعضا انواع دیگر معمولیتر واپاشی میکنند.
درحالتی که تنها به یک اتم منفرد نگاه کنیم، نمیتوانیم پیشبینی کنیم این رخداد چه وقتی اتفاق خواهد زمینخورد،
اما با مشاهدهٔ واپاشی تعداد زیادی از هستههای همنوع، قادر خواهیم بود فرصت موردانتظار پیش از وقوع تونلزنی را اندازهگیری کنیم.
رایجترین شیوه تعریف و تمجید این موضوع استفاده از مفهوم نیمهعمر است؛ یعنی مدتی که طول می کشد تا نیمی از هستههای جان دار در یک نمونه واپاشی کنند.
فیزیکدانان خیلی زود این پرسش را مطرح کردند که آیا ممکن است نوعی از تونلزنی را تحقیق کرد که بیش از یک ذره را بهطور هم زمان مشغول کند؟
یکی از رویکردها برای اعمال آزمایشهای نو از پدیدهای سرچشمه گرفت که زمانی صورت میدهد که بعضی مواد بسیار سرد شوند.
در یک مادهٔ رسانای بی آلایش، جریان الکتریکی به این برهان جاری میشود که الکترونهایی وجود دارا هستند که آزادانه میتوانند در سراسر ماده تکان کنند.
ولی در بعضا مواد، الکترونهای منفردی که باطن رسانا جنبش میکنند ممکن می باشد سازماندهی شوند و یک «رقص هماهنگ» را شکل دهند که بدون هیچ مقاومتی جریان مییابد.
دراینحالت، ماده ابررسانا شده است و الکترونها به صورت جفت به هم میپیوندند.
این جفتها «جفتهای کوپر» نامیده میگردند، به افتخار لئون کوپر که یاروهمدم با جان باردین و رابرت شریفر توضیح دقیقی از سازوکار ابررساناها ارائه اعطا کرد (برندگان مشوق نوبل فیزیک ۱۹۷۲).
جفتهای کوپر رفتاری تماماً متعدد از الکترونهای بی آلایش داراهستند.
الکترونها دارای «اصالت فردی» بالایی می باشند و دوست داراهستند از یکدیگر فاصله بگیرند — دو الکترون با ویژگیهای یکسان نمیتوانند در یک مکان باشند.
از جمله، در یک اتم می بینیم که الکترونها خود را در ترازهای انرژی مختلف (پوستهها) تقسیم میکنند.
اما هنگامی الکترونها در یک ابررسانا به صورت جفت در می آیند، بخشی از فردیت خود را از دست میدهند؛
در حالی که دو الکترون جدا از هم همیشه متمایز میباشند، دو جفت کوپر میتوانند کاملاً یکسان باشند.
تونلها و گذرگاهها برای دستیابی بهاین دستاوردها، برندگان از مفاهیم و ابزارهای تجربیای فایده بردند که طی تعدادی دهه توسعه یافته بودند. یار و همدم با نظریهٔ نسبیت، فیزیک کوانتومی بنیان چیزی میباشد که امروزه فیزیک نوین نامیده می شود، و پژوهشگران یک قرن قبلی را صرف استیناف پیامدهای آن معلم خصوصی فیزیک در تبریز کردهاند.
توان تونلزنی ذرات منفرد بهنیکی شناخته گردیده است.
در سال ۱۹۲۸، فیزیکدان جورج گاموف دریافت که تونلزنی ادله آن میباشد که چرا برخی از هستههای اتمی سنگین میل دارند به شیوهای خاص واپاشی کنند.
برهمکنش نیروهای باطن هسته، سدی پیرامون آن ایجاد کرد میکند که ذرات داخل هسته را نگه میدارد.
با این اکنون، با وجود این بند، گاهی تکهٔ کوچکی از هستهٔ اتم می تواند جداگانه گردد، به سوا بند حرکت کند و فرار نماید — و در نتیجه، هستهای باقی میماند که به عنصر دیگری تبدیل شده است.
بدون تونلزنی، این نوع واپاشی هستهای نمیتوانست صورت دهد.
ویژگیهای کوانتومی در مقیاس انسانی
تونلزنی یک پروسه مکانیک کوانتومی می باشد و این به آن معناست که شانس (احتمال) در آن نقش دارد.
بعضی گونه های هستههای اتمی دارای سدی بلند و پهن میباشند، به این ترتیب ممکن است برهه زمانی زیادی طول بکشد تا تکهای از هسته در بیرون آن ظاهر گردد، در حالی که بعضا انواع دیگر معمولیتر واپاشی میکنند.
درحالتی که تنها به یک اتم منفرد نگاه کنیم، نمیتوانیم پیشبینی کنیم این رخداد چه وقتی اتفاق خواهد زمینخورد،
اما با مشاهدهٔ واپاشی تعداد زیادی از هستههای همنوع، قادر خواهیم بود فرصت موردانتظار پیش از وقوع تونلزنی را اندازهگیری کنیم.
رایجترین شیوه تعریف و تمجید این موضوع استفاده از مفهوم نیمهعمر است؛ یعنی مدتی که طول می کشد تا نیمی از هستههای جان دار در یک نمونه واپاشی کنند.
فیزیکدانان خیلی زود این پرسش را مطرح کردند که آیا ممکن است نوعی از تونلزنی را تحقیق کرد که بیش از یک ذره را بهطور هم زمان مشغول کند؟
یکی از رویکردها برای اعمال آزمایشهای نو از پدیدهای سرچشمه گرفت که زمانی صورت میدهد که بعضی مواد بسیار سرد شوند.
در یک مادهٔ رسانای بی آلایش، جریان الکتریکی به این برهان جاری میشود که الکترونهایی وجود دارا هستند که آزادانه میتوانند در سراسر ماده تکان کنند.
ولی در بعضا مواد، الکترونهای منفردی که باطن رسانا جنبش میکنند ممکن می باشد سازماندهی شوند و یک «رقص هماهنگ» را شکل دهند که بدون هیچ مقاومتی جریان مییابد.
دراینحالت، ماده ابررسانا شده است و الکترونها به صورت جفت به هم میپیوندند.
این جفتها «جفتهای کوپر» نامیده میگردند، به افتخار لئون کوپر که یاروهمدم با جان باردین و رابرت شریفر توضیح دقیقی از سازوکار ابررساناها ارائه اعطا کرد (برندگان مشوق نوبل فیزیک ۱۹۷۲).
جفتهای کوپر رفتاری تماماً متعدد از الکترونهای بی آلایش داراهستند.
الکترونها دارای «اصالت فردی» بالایی می باشند و دوست داراهستند از یکدیگر فاصله بگیرند — دو الکترون با ویژگیهای یکسان نمیتوانند در یک مکان باشند.
از جمله، در یک اتم می بینیم که الکترونها خود را در ترازهای انرژی مختلف (پوستهها) تقسیم میکنند.
اما هنگامی الکترونها در یک ابررسانا به صورت جفت در می آیند، بخشی از فردیت خود را از دست میدهند؛
در حالی که دو الکترون جدا از هم همیشه متمایز میباشند، دو جفت کوپر میتوانند کاملاً یکسان باشند.
از شکلی به صورت دیگر تبدیل میگردد