Kvanttimekaniikka ja seinien läpi kävely

--kumma

Aloin tässä pohtimaan kvanttimekaanisesti ongelmaa, että kuinka todennäköistä on esim. ihmisen kyetä tunneloitumaan seinän läpi toiselle puolelle, kun kävelee päin seinää.

Seinänhän voi olettaa olevan porrasmainen potentiaalivalli. Ongelman Schrödingerin yhtälön voi ratkaista kolmessa osa-alueessa, ja aaltofunktioista sitten laskea läpäisyn todennäköisyyden.

Ongelmaksi tässä tulee se, kuinka seinän potentiaalia voi arvioida? Gravitaation kautta se on helppoa, olettaa potentiaalin olevan seinän kohdalla sellainen, että ihminen on seinän päällä. Laskut ovat täysin valideja, mutta ongelmana näen tässä sen, että nyt systeemin täytyy jotenkin olla tietoinen seinän korkeudesta. Entä, jos seinä on äärettömän korkea (potentiaali edelleen rajoitettu)? Entä muuttuuko todennäköisyys yhtäkkiä, jos joku tekee seinään reiän jossain korkealla yläpuolella?

Entä voiko potentiaalia arvioida seinän sisällä jotenkin molekyylitasolla.. Eli siten, että ihmisen kaikki molekyylit yms irtoaisivat toisistaan ja sekottuisivat seinän materiaan?

Kysymys on siis loppujen lopuksi se, että kuinka voidaan laskea todennäköisyys tunneloitua seinän läpi, kun sitä päin törmätään?

6

2428

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • nge

      Pitäisi varmaan ratkaista jokainen hiukkanen erikseen.

    • päin seiniä

      ratkaista kokeilemalla.

    • Jones__

      Kuten edellä joku sanoikin, nyt ei tarkastella gravitaatiopotentiaalia vaan atomien/molekyylien välistä sähkömagneettista potentiaalia. Jos ajatellaan että seinä koostuu simple cubic -hilasta (oletan että nämä ovat jokseenkin tuttuja kun tiedät jotakin kvanttimekaniikasta), voidaan ylitettävää potentiaalia approksimoida kahden atomin (tai mitä nyt sattuukaan olemaan) puolivälissä olevalla potentiaalilla. Potentiaalivallin pituus on seinän paksuus.

      Ja sitten otetaan tietenkin yhden hiukkasen tunnelointitodennäköisyyden joku 3*10^27:s potenssi jolloin saadaan kaikkien hiukkasten eli koko ihmisen tunneloitumisen todennäköisyys :)

      • --kumma

        Kiitokset pohdinnoista...

        Miksei probleemaa voisi myös mieltää gravitaatiopotentiaalissa yhden kappaleen ongelmana?

        Tästä tulisi todennäköisesti hyvin erisuuruinen todennäköisyys (suurempi?), jolloin kokonaistodennäköisyys tunneloitua seinän läpi olisi näiden unioni.

        Ongelmana tässä gravtitaatioversiossa tulee vastaan myös silloin, kun ollaan "painottomuudessa". Mikähän se "ylikulun" tunneloitumistodennäköisyys olisi silloin??


      • hmmmm
        --kumma kirjoitti:

        Kiitokset pohdinnoista...

        Miksei probleemaa voisi myös mieltää gravitaatiopotentiaalissa yhden kappaleen ongelmana?

        Tästä tulisi todennäköisesti hyvin erisuuruinen todennäköisyys (suurempi?), jolloin kokonaistodennäköisyys tunneloitua seinän läpi olisi näiden unioni.

        Ongelmana tässä gravtitaatioversiossa tulee vastaan myös silloin, kun ollaan "painottomuudessa". Mikähän se "ylikulun" tunneloitumistodennäköisyys olisi silloin??

        "Miksei probleemaa voisi myös mieltää gravitaatiopotentiaalissa yhden kappaleen ongelmana?"

        Jos haluat tunneloitumista laskea, lasket silloin aaltofunktiota, eli lasket schrödeä (tai diracia) ja eiköhän silloin tuo hamiltonin operaattori tutusti sisällä kaikki potentiaalit. Siis "tarkka" lasku vaatii koko potentiaalin sellaisena kuin se on.

        Se mikä estää sinua normaalisti kävelemästä seinän läpi on elektronien vuorovaikutus. Siinä ei paljoa gravitaatiot paina, kun se kuitenkin on...hetkinen, noh ainakin toistakymmentä dekadia heikompi voima.


      • --kumma
        hmmmm kirjoitti:

        "Miksei probleemaa voisi myös mieltää gravitaatiopotentiaalissa yhden kappaleen ongelmana?"

        Jos haluat tunneloitumista laskea, lasket silloin aaltofunktiota, eli lasket schrödeä (tai diracia) ja eiköhän silloin tuo hamiltonin operaattori tutusti sisällä kaikki potentiaalit. Siis "tarkka" lasku vaatii koko potentiaalin sellaisena kuin se on.

        Se mikä estää sinua normaalisti kävelemästä seinän läpi on elektronien vuorovaikutus. Siinä ei paljoa gravitaatiot paina, kun se kuitenkin on...hetkinen, noh ainakin toistakymmentä dekadia heikompi voima.

        "Jos haluat tunneloitumista laskea, lasket silloin aaltofunktiota, eli lasket schrödeä (tai diracia) ja eiköhän silloin tuo hamiltonin operaattori tutusti sisällä kaikki potentiaalit. Siis "tarkka" lasku vaatii koko potentiaalin sellaisena kuin se on."

        Mutta voiko tässä Hamiltonissa olla muuttujana hiukkasten korkeus seinässä, ts. se gravitaatiopotentiaali. Kuinka se määräytyy? Koska jos gravitaatiopotentiaali on seinän päällä oleva, ei molekyylien yms tarvitse edes hajota ja mennä hilaan.

        "Se mikä estää sinua normaalisti kävelemästä seinän läpi on elektronien vuorovaikutus. Siinä ei paljoa gravitaatiot paina, kun se kuitenkin on...hetkinen, noh ainakin toistakymmentä dekadia heikompi voima."

        Aivan, mietinkin tässä vain, että olisiko gravitaatiopotentiaali ns. takaovi tähän läpi kävelyyn. Eli voisiko olla niin, että tunneloituminen gravitaatiovallin läpi olisi todennäköisempää kuin suoraan atomitasolla?

        Kiitokset pohdinnoista.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Ihana on nähdä edes ohimennen

      Mitenköhän mies sua voisi lähestyä❤️? Oon lääpälläni suhun mutta en uskalla lähestyä vaikka vilkuilet ja huomaan että su
      Ikävä
      153
      7790
    2. ymmärrätkö miksi minua sattui?

      Vinkki, jätit tekemättä jotain.
      Ikävä
      61
      4360
    3. Mies, mua jotenkin kiinnostaa

      Että osaatko sä ollenkaan höllätä? Ootko aina kuin persiille ammuttu karhu. Pohtimassa muiden vikoja?
      Ikävä
      140
      3983
    4. Aamu on aina iltaa viisaampi.

      Hyvää huomenta rakas. Ajattelen sinua taas ja yritän keksiä keinoja luoksesi. Satuttaa, kun unohdan sinua joka päivä ene
      Ikävä
      23
      3902
    5. Moi kuumis.

      Just ajattelin sua. Oot mun rauha, turva ja lämpö. Olet monia muitakin asioita, mut noita tartten eniten. Pus.
      Ikävä
      42
      3300
    6. Saattaisimme olla yhdessä

      Vaarallinen yhdistelmä. Käsitin, että meillä molemmilla on samanlaista historiaa... Siitä huolimatta haluaisin kokeilla
      Ikävä
      38
      3208
    7. Juuri sinut kainaloon haluaisin nyt

      Sydän sykkii vain sinulle Sinä olet se jota kaipaan Sinä olet se josta uneksin Jos sinun rinnallesi jäädä saan Tän koko
      Ikävä
      25
      3195
    8. Miten hyvin tunnet kaivattusi?

      Mikä hänessä kiehtoo? Asiallisia vastauksia kiitos. 🙋🏻‍♂️
      Ikävä
      48
      2913
    9. Milloin olisi sinun ja kaivattusi

      Kaunein päivä? Kamalin hetki? Miksi? Kumpaa pyrit muistelemaan? Kumpi hallitsee mieltäsi?
      Ikävä
      42
      2721
    10. Oletko joutunut kestämään

      Mitä olet eniten joutunut kestämään?
      Ikävä
      49
      2484
    Aihe