Efekt tunela je nevjerojatan fenomen, potpuno nemoguć sa stajališta klasične fizike. Ali u tajanstvenom i tajanstvenom kvantnom svijetu postoje nešto drugačiji zakoni interakcije materije i energije. Efekt tunela je proces prevladavanja određene potencijalne barijere elementarnom česticom, pod uvjetom da je njena energija manja od visine barijere. Ovaj fenomen ima isključivo kvantnu prirodu i potpuno je u suprotnosti sa svim zakonima i dogmama klasične mehanike. Što je svijet u kojem živimo nevjerojatniji.
Da bismo razumjeli što je efekt kvantnog tunela, najbolje je upotrijebiti primjer loptice za golf lansirane s određenom silom u rupu. U bilo kojoj jedinici vremena ukupna energija lopte je u suprotnosti s potencijalnom silom gravitacije. Ako pretpostavimo da je njegova kinetička energija inferiorna od sile gravitacije, tada je naznačenopredmet neće moći sam izaći iz rupe. Ali to je u skladu sa zakonima klasične fizike. Da bi prevladao rub jame i nastavio svojim putem, svakako će trebati dodatni kinetički impuls. Tako je govorio veliki Newton.
U kvantnom svijetu stvari su nešto drugačije. Sada pretpostavimo da se u rupi nalazi kvantna čestica. U ovom slučaju više nećemo govoriti o stvarnom fizičkom produbljivanju u zemlji, već o onome što fizičari konvencionalno nazivaju "potencijalnom rupom". Ova vrijednost također ima analognu fizičku ploču - energetsku barijeru. Ovdje se situacija dramatično mijenja. Da bi se dogodio takozvani kvantni prijelaz i da bi čestica bila izvan barijere, potreban je još jedan uvjet.
Ako je intenzitet vanjskog energetskog polja manji od potencijalne energije čestice, tada ima stvarnu šansu da prevlada barijeru bez obzira na njezinu visinu. Čak i ako nema dovoljno kinetičke energije u razumijevanju Newtonove fizike. Ovo je isti efekt tunela. Radi na sljedeći način. Kvantnu mehaniku karakterizira opis bilo koje čestice ne uz pomoć nekih fizikalnih veličina, već pomoću valne funkcije povezane s vjerojatnošću da se čestica nalazi u određenoj točki prostora u svakoj određenoj jedinici vremena.
Kada se čestica sudari s određenom barijerom, pomoću Schrödingerove jednadžbe možete izračunati vjerojatnost prevladavanja ove barijere. Budući da je barijera ne samo energetskiapsorbira valnu funkciju, ali je i eksponencijalno prigušuje. Drugim riječima, u kvantnom svijetu ne postoje nepremostive prepreke, već samo dodatni uvjeti pod kojima čestica može biti izvan tih barijera. Razne prepreke, naravno, ometaju kretanje čestica, ali nikako nisu čvrste neprobojne granice. Relativno govoreći, ovo je svojevrsna granica između dva svijeta - fizičkog i energetskog.
Efekt tunela ima svoj analog u nuklearnoj fizici - autoionizaciju atoma u snažnom električnom polju. Fizika čvrstog stanja također obiluje primjerima manifestacije tuneliranja. To uključuje emisiju polja, migraciju valentnih elektrona, kao i efekte koji nastaju pri kontaktu dvaju supravodiča razdvojenih tankim dielektričnim filmom. Tuneliranje ima izuzetnu ulogu u provedbi brojnih kemijskih procesa na niskim i kriogenim temperaturama.
