Tunelamento Quântico

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Tunelamento Quântico 
Na mecânica quântica, o efeito túnel é um fenômeno quântico em que uma partícula viola 
os princípios da mecânica clássica ao penetrar uma barreira de potencial ou impedância 
maior que a energia cinética da própria partícula. 
Uma barreira, em termos quânticos aplicada ao efeito túnel, é uma qualidade do estado 
de energia da matéria análoga a uma "colina" ou encosta clássica, composta de cristas e 
flancos alternados, o que sugere que o caminho mais curto de um móvel entre dois ou 
mais flancos devem atravessar sua crista intermediária correspondente. Se o objeto não 
tem energia mecânica o suficiente para passar pela barreira, a mecânica clássica afirma 
que você nunca pode aparecer em um estado pertencente ao outro lado da barreira. 
 
Em uma escala quântica, os objetos exibem comportamento de onda ; Na teoria quântica, 
um quantum se movendo na direção de uma "colina" potencialmente energética pode ser 
descrito por sua função de onda, que representa a amplitude provável que a partícula tem 
se for encontrada na posição além da estrutura da curva. 
Se esta função descreve a posição da partícula pertencente ao flanco adjacente àquele que 
assumiu seu ponto de partida, há uma certa probabilidade de que ela se moveu "através" 
da estrutura, em vez de superá-la pelo caminho convencional através do pico de energia. 
relativo. Isso é conhecido como efeito túnel. 
O efeito túnel desempenha um papel essencial em muitos fenômenos físicos, como na 
fusão nuclear que ocorre nas estrelas da sequência principal, como o sol. A energia 
possuída por hydrons no núcleo do Sol não é suficiente para superar a barreira de 
potencial que produz repulsão eletromagnética entre eles. Graças ao efeito túnel, existe 
uma pequena probabilidade de que alguns hydrons o ultrapassem, produzindo sua fusão 
e liberando energia na forma de radiação eletromagnética. 
Embora a probabilidade de ocorrência desse efeito de túnel seja muito pequena, a imensa 
quantidade de partículas que compõem o Sol faz com que esse efeito ocorra 
constantemente. Isso explica porque quanto mais massiva é uma estrela, mais curta é sua 
sequência principal, já que a energia cinética dos hydrons é maior e, consequentemente, 
a probabilidade do efeito túnel também. 
O tunelamento quântico cai sob o domínio da mecânica quântica: o estudo do que 
acontece na escala quântica. o tunelamento não pode ser percebido diretamente. Muito de 
sua compreensão é moldada pelo mundo microscópico, que a mecânica clássica não 
consegue explicar. Para entender o fenômeno, as partículas que tentam atravessar uma 
barreira potencial podem ser comparadas a uma bola que tenta rolar sobre uma colina. 
A mecânica quântica e a mecânica clássica diferem no tratamento desse cenário. A 
mecânica clássica prevê que as partículas que não têm energia suficiente para superar uma 
barreira classicamente não podem alcançar o outro lado. Assim, uma bola sem energia 
suficiente para superar a colina rolaria de volta para baixo. Uma bola que não tem energia 
para penetrar uma parede salta para trás. Alternativamente, a bola pode se tornar parte da 
parede (absorção). 
Na mecânica quântica, essas partículas podem, com uma pequena probabilidade, fazer 
um túnel para o outro lado, cruzando assim a barreira. A bola, em certo sentido, pega 
emprestada energia de seus arredores para cruzar a parede. Em seguida, ele retribui a 
energia tornando os elétrons refletidos mais energéticos do que seriam de outra forma. 
A razão para essa diferença vem de tratar a matéria como tendo propriedades de ondas e 
partículas. Uma interpretação dessa dualidade envolve o princípio da incerteza de 
Heisenberg, que define um limite em como precisamente a posição e o momento de uma 
partícula podem ser conhecidos simultaneamente.