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

2588

    Vastaukset 6

    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. Orpo pelästyi, kun asiat tulivat ilmi ? Hallitus ei enää tuekaan Garden hanketta

      Pääministerinä Orpo on vastuussa hallituksensa päätöksenteosta. Hallitus päätti avokätisestä tuesta hankkeelle, joka ei
      Kansallinen Kokoomus
      367
      1415
    2. Mitähän ajattelet

      Nykyään minusta tai meistä tai tapahtuneista?
      Ikävä
      63
      936
    3. Ei käy sääliksi sitä miestä

      Sitä saa mitä tilaa.
      Ikävä
      116
      895
    4. Mitä kaivattusi

      pelkää? 👻
      Ikävä
      83
      880
    5. Olet kuin minä

      Jännä huomata tämä kerta toisensa jälkeen eikö ❤️
      Ikävä
      63
      840
    6. Hankkikaa elämä

      Tiedetään että hän on mielenkiintoinen mutta rajansa kaikella.
      Ikävä
      94
      701
    7. Sinun silmiisi kun

      Katson niin ymmärrän sen. 👁️👁️👀
      Ikävä
      45
      681
    8. Voisitko mies auttaa..

      Ottaisit yhteyttä vielä kerran, jos haluat? 🤔 Jätäthän ilkeät kommentit pois.
      Ikävä
      50
      609
    9. En ehkä onnistu siinä

      Kovasti minä yritän näyttää kauniilta, vain sinua varten, mutta en taida onnistua siinä.
      Ikävä
      56
      594
    10. Miksi naiset tuoksuvat vaihdevuosien tietyssä vaiheessa todella etäännyttäviltä

      Mietin tätä, onko luojalla ollut jokin tarkoitus näin voimakkaan lemun aikaan tekemiselle. Monet ajattelevat miten joku
      Sinkut
      112
      554
    Aihe