Ein internationales Wissenschaftlerteam fand heraus, dass das Tunneln von Partikeln durch eine potenzielle Barriere sofort und nicht nach einer begrenzten Zeit erfolgt, wie neuere Studien gezeigt haben. Dies wird von Science Alert gemeldet.
Während des Experiments verwendeten Physiker Wasserstoffatome. Die Zeit, die Elektronen zum Tunneln benötigen, wurde mit einer Atto-Uhr gemessen, einem Gerät, das Laserstrahlen von einigen Attosekunden (10 bis minus 18 Potenzen einer Sekunde) erzeugt und berechnen kann, wann Elektronen aus einem Atom freigesetzt werden. Tausend ultrakurze Lichtimpulse mit einer Gesamtleistung von 30 Gigawatt wechselwirkten mit Wasserstoff.
Obwohl ursprünglich angenommen wurde, dass das Tunneln augenblicklich erfolgt, haben neuere Studien mit Multielektronenatomen gezeigt, dass Elektronen in einer endlichen Zeit ungleich Null durch eine Potentialbarriere wandern. Wasserstoffatome mit einem Elektron ermöglichten jedoch genauere Messungen und Berechnungen, um dieses Rätsel zu lösen. Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass das beobachtete Muster den Daten entspricht, die bei der theoretischen Modellierung des sofortigen Tunnelns erhalten wurden.
Der Tunneleffekt, der sich als Durchgang eines Objekts durch eine Wand vorstellen lässt, wird in Quantensystemen beobachtet und ist in der klassischen Mechanik unmöglich. Es besteht darin, dass ein Teilchen aufgrund der Heisenbergschen Unsicherheitsrelation eine Potentialbarriere überwinden kann, ohne dafür genügend Energie zu haben. Eine Potentialbarriere ist eine Region des Raums, die zwei andere Regionen mit unterschiedlichen oder identischen potentiellen Energien trennt.
