Скачать с ютуб Квантовое туннелирование - ключ к жизни и Вселенной? в хорошем качестве

Квантовое туннелирование - ключ к жизни и Вселенной?

Загрузите MagellanTV здесь: https://try.magellantv.com/arvinash и получите эксклюзивное предложение для наших зрителей: расширенную пробную версию на месяц БЕСПЛАТНО. MagellanTV имеет самую большую и лучшую коллекцию научного контента в мире, включая космос, физику, технологии, природу, разум и тело, а также постоянно растущую коллекцию 4K. Этот новый потоковый сервис содержит 3000 замечательных документальных фильмов. Ознакомьтесь с нашей личной рекомендацией и эксклюзивными плейлистами MagellanTV: https://www.magellantv.com/genres/sci... Станьте покровителем: https://www.patreon.com/bePatron?u=17... Что это за загадочный квантовый туннельный эффект и откуда он взялся? И почему это одно из важнейших явлений в физике? Квантовая механика показывает, что квантовые объекты обладают дуализмом волна-частица. То, что мы думаем как электронная частица, на самом деле ведет себя как волна, волна вероятности. Это означает, что его положение не является точным местоположением в пространстве. Он определяется волновой функцией, которая может сказать нам только вероятность нахождения определенного места при измерении. Волновая функция частицы существует во всем пространстве, во всей вселенной до бесконечности. Таким образом, всегда существует ненулевая вероятность найти электрон где угодно, в том числе за пределами барьера. Мы можем связать такое поведение с принципом неопределенности Гейзенберга. Он утверждает, что неопределенность положения частицы, умноженная на неопределенность ее импульса, должна быть больше конечного числа. Практически это означает, что мы не можем знать со 100% уверенностью, каково положение этого электрона. А волновую функцию электрона, которая дает нам вероятность найти его в любом месте, можно найти с помощью уравнения Шредингера. Это уравнение было разработано Эрвином Шредингером в 1926 году, и это уравнение описывает волновую природу материи. Греческая буква psi в уравнении - это волновая функция. Волновая функция зависит как от времени, так и от положения. Он может быть как положительным, так и отрицательным, но квадрат всегда положительный. Квадрат волновой функции как функции положения - это вероятность нахождения частицы в этом положении. Уравнение Шредингера - это утверждение сохранения энергии. В нем говорится, что кинетическая энергия плюс потенциальная энергия равна полной энергии. Но вместо просто энергий у нас есть энергетические операторы, действующие на волновую функцию частицы. Для частицы внутри ящика со стенкой конечной толщины и высоты мы можем решить волновую функцию внутри ящика, в преграде, а также вне преграды. Мы обнаружили, что амплитуда отлична от нуля внутри и за пределами барьера. Таким образом, у него может быть некоторая вероятность выхода из коробки. Это не работает для больших объектов, таких как теннисный мяч, потому что волновая функция зависит от нескольких факторов, таких как толщина и высота барьера и масса частицы. Для объектов макро-размера масса настолько велика, а толщина барьеров настолько велика, что волновая функция будет иметь чрезвычайно малое значение, что делает вероятность чрезвычайно малой. Если вы сделаете грубый расчет для моей руки, чтобы пройти через стену, вероятность будет примерно 10 ^ -40 - больше нулей, чем атомов в моем теле (10 ^ 28). Это статистически, хотя и не невозможно физически. Туннелирование имеет огромное значение для природы и технологий. Например, транзисторы в электронных устройствах имеют исток с одной стороны и затвор для управления потоком электронов в сток с другой стороны. Если затвор слишком тонкий, электроны просто туннелируют прямо, разрушая нашу схему. Вот почему транзистор не может быть намного меньше, что является препятствием для разработки более совершенных электронных устройств. #quantumtunneling Квантовое туннелирование отвечает за сияние солнца. Звезды сияют благодаря ядерному синтезу. Солнце объединяет ядра атомов водорода в гелий. Туннелирование необходимо, поскольку ядра водорода, состоящие из положительно заряженных протонов, отталкиваются друг от друга. Чтобы собраться вместе, они должны преодолеть это чрезвычайно сильное отталкивание, называемое кулоновским потенциалом. Из-за квантового туннелирования вероятность возникновения этого процесса становится гораздо более вероятной, потому что два ядра могут туннелировать через этот барьер. Если бы не квантовое туннелирование, большинство звезд могло бы никогда не воспламениться. Сама вселенная, возможно, возникла из-за туннелирования. Большая загадка заключается в том, что дало большому взрыву толчок, необходимый для преодоления энергии, необходимой для противодействия силам притяжения, таким как гравитация. Это не совсем понятно и не доказано, но, согласно расчетам физика Александра Виленкина, вероятность того, что Вселенная сможет преодолеть энергетический барьер, необходимый для возникновения инфляции и возникновения Большого взрыва, не равна нулю даже при пределе Вселенная имеет нулевой размер -