量子隧穿 太阳,为什么太阳会发光?

用户投稿 202 0

关于量子隧穿太阳发光的问题,小编就整理了2个相关介绍量子隧穿太阳发光的解答,让我们一起看看吧。

为什么太阳会发光?

很多人可能知道太阳本质上是一个核聚变反应堆,消耗氢来释放热量和阳光,而阳光维持了地球上的所有生命。但是,很少有人知道,如果没有那让粒子“穿墙而过”的奇异量子性质,太阳根本不会发光。

太阳之所以能够放射如此大量的能量,是因为氢原子的原子核能够聚变,并以我们称为阳光的电磁辐射释放能量。两个氢原子核要想聚变,就需要靠得非常近,但两者靠得越近,相互间的排斥力就越大,因为它们各携带一个正电荷,而同种电荷互相排斥。

经典物理学——构建在牛顿定律之上,能够很好地描述日常生活中球体、弹簧、蒸汽引擎,甚至是天体的受力和运动——认为这样的穿越不可能发生。换句话说,因为粒子不可能穿墙而过,所以太阳也不应该发光。

但是原子核这一类遵循量子力学原理的粒子却暗藏玄机:它们通过一种被称为“量子隧穿”(quantum tunneling)的过程,可以轻松地穿透上述的壁垒。

从本质上讲,是它们的波粒二象性使它们能够完成隧穿。正如海浪可以绕过物体(比如沙滩上的卵石)传播一样,波也可以绕过物体传播(比如声波可以穿透墙壁,让你听到邻居家的电视声)。当然,作为声波的介质,空气并没有真正地穿透墙壁:空气中的振动,也就是声音,使你和邻居共用的墙壁发生振动,而此振动又推动你房间中的空气,将相同的声波传入你的耳中。但原子核却不一样,如果你能像原子核一样行动,那么有时候,你真的能够像幽灵一般直接穿过坚实的壁垒。

什么是量子隧穿效应?

量子隧穿效应就是一种量子特性,是电子等微观粒子能够穿过它们本来无法通过的"墙壁"的现象。又称隧穿效应,势垒贯穿。

量子穿隧效应或量子隧道效应(Quantum tunnelling effect)为一种量子特性,是如电子等微观粒子能够穿过它们本来无法通过的“墙壁”的现象。这是因为根据量子力学,微观粒子具有波的性质,而有不为零的机率穿过势障壁。

隧道效应的例子

α衰变就是因为α粒子摆脱了本来不可能摆脱的强力的束缚而“逃出”原子核。 扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope)是量子穿隧效应的主要应用之一。扫描隧道显微镜可以克服普通光学显微镜像差(aberration)的限制,通过穿遂电子扫描物体表面,从而辨别大大小于光波长的物体。

宏观物体的隧道效应

理论上,宏观物体也能发生隧道效应。人也有可能穿过墙壁,但要求组成这个人的所有微观粒子都同时穿过墙壁,其实际上几乎是零,以至于人类历史以来还没有成功的纪录。

量子隧穿效应是指在微观世界中电子等微观粒子能够穿越高于自身能量位垒势的“奇异”行为。量子隧穿对理解众多自然现象,如恒星核聚变、放射性衰变等起着至关重要的作用,同时也是扫描隧道显微镜等现代科学仪器的物理基础。

到此,以上就是小编对于量子隧穿太阳发光的问题就介绍到这了,希望介绍量子隧穿太阳发光的2点解答对大家有用。

抱歉,评论功能暂时关闭!