Een internationaal team van wetenschappers ontdekte dat deeltjestunneling door een potentiële barrière onmiddellijk plaatsvindt, en niet na een eindige tijd, zoals recente studies hebben aangetoond. Dat meldt Science Alert.
Tijdens het experiment gebruikten natuurkundigen waterstofatomen. De tijd die elektronen nodig hebben om te tunnelen, werd gemeten met een atto-klok, een apparaat dat laserstralen genereert die een paar attoseconden duren (10 tot de min 18e macht van een seconde) en kan berekenen wanneer elektronen worden vrijgegeven uit een atoom. Duizend ultrakorte lichtpulsen met een totaal vermogen van 30 gigawatt gingen in wisselwerking met waterstof.
Hoewel aanvankelijk werd gedacht dat tunneling onmiddellijk gebeurde, hebben recente studies met multielectron-atomen aangetoond dat elektronen in een eindige niet-nul tijd door een potentiaalbarrière reizen. Waterstofatomen, die één elektron hebben, maakten echter nauwkeurigere metingen en berekeningen mogelijk om dit mysterie op te lossen. De experimentele resultaten toonden aan dat het waargenomen patroon overeenkomt met de gegevens die zijn verkregen bij theoretische modellering van instantaan tunnelen.
Het tunneleffect, dat kan worden voorgesteld als het passeren van een object door een muur, wordt waargenomen in kwantumsystemen en is onmogelijk in de klassieke mechanica. Het bestaat erin dat een deeltje een potentiële barrière kan overwinnen zonder hiervoor voldoende energie te hebben, vanwege de Heisenberg-onzekerheidsrelatie. Een potentiële barrière is een gebied in de ruimte dat twee andere gebieden met verschillende of identieke potentiële energieën scheidt.
