Quantenmechanik 12: Tunneleffekt

[@MartinApolin]

Das ist das zwölfte Video einer Videoserie über die Quantenmechanik. Die Videos können einzeln angesehen werden, aber sie sind aufbauend konzipiert und haben einen roten Faden. Deshalb ist es günstig, sich die Videos der Reihe nach anzusehen.

[@Papierkorb-e5t]

einer der besten erklärungen auf youtube

[@MartinApolin]

@@Papierkorb-e5t 🙏🏻🖖🏻

[@klausschussler7297]

Wunderbar klar, einfach und verständlich. Danke

[@MartinApolin]

Ich danke auch für das nette Feedback! 🙏🏻

[@the_baori7873]

Bei mir hört das Verständnis der Quantenmechanik bei Superposition auf. Aber das hier war einfach verdammt gut erklärt. Sehr nachvollziehbar und unterhaltsam dargestellt und rübergebracht.

[@MartinApolin]

🙏🏻

[@MaxGundula]

Genial erklärt

[@MartinApolin]

🙏🏻☺️

[@ibensubber3826]

Super erklärt 👍

[@MartinApolin]

🙏🏻

[@stefanblue660]

Immer wieder gerne, der Tunneleffekt, für mich eine Art " Göttlicher Funke ".

[@georgfahlbusch3968]

very good stuff / danke

[@MartinApolin]

@@georgfahlbusch3968 Ich danke auch! 🖖🏻

[@samuilgeorgiev8798]

super video :D, richtig interessant erklärt, die 8min waren einfach wie 2 xD

[@MartinApolin]

Das freut mich sehr! So soll’s im Idealfall auch sein 😎

[@Donnerkai]

Wieder ein super Video, was gut zu verstehen ist. Ich verstehe dennoch nicht, warum das so ist. Durch die Berechnung der Wahrscheinlichkeit wird ja quasi nur das Symptom beschrieben, nicht aber die Ursache. Warum kann dieses Teilchen tunneln obwohl es eigentlich nicht sein dürfte. Da ist die Antwort, dass die Wahrscheinlichkeit das so hergibt für mich persönlich nicht befriedigend:-)

[@MartinApolin]

Danke für das Lob! Auf unterster Ebene kann man die Sache auch nicht wirklich verstehen. Deshalb hat der Physik Nobelpreisträger Richard Feynmann einmal gesagt,: "Ich gehe davon aus, dass niemand die Quantenmechanik versteht!" Letztlich ist es eine Konsequenz der Mathematik, nämlich aus der Lösung der Schrödinger-Gleichung. Teilchen haben eben Welleneigenschaften, und eine Welle kann einem Hindernis nicht sofort abbrechen, also keinen scharfen Knich machen bzw. niemals komplett eckig sein. Deshalb muss die Wahrscheinlichkeitswelle zumindest ein bisschen in das Hindernis eindringen. Eine sehr gute Simulation zum Tunneleffekt gibt es von Colorado Phet: phet.colorado.edu/sims/cheerpj/quantum-tunneling/latest/quantum-tunneling.html?simulation=quantum-tunneling

[@karlkos3298]

Spätestens nach diesem Beitrag bin ich untröstlch mein Leben nicht der Physik gewidmet zu haben!

[@MartinApolin]

@@karlkos3298 😎

[@UnderDarkSkies]

Die Wahrscheinlichkeitsdichte erinnert mich irgendwie immer stark an Flüssigkeiten. Manche Moleküle haben niedrige, aber andere hohe kinetische Energie und schaffen es daher auch unter dem Siedepunkt sich zu verflüchtigen

[@markusz5135]

habe da mal eine frage und zwar, können sich Quanten, Energie von anderen Quanten ausleihen ? Oder bekommen um zb durch die wand (Tunneleffekt) zu kommen oder andere dinge zu tun ? bzw woher bekommen die Quanten ihre Energie ? lg

[@MartinApolin]

Ich hab früher auch damit argumentiert, dass sich die Quanten über die Unschärferelation von Energie und Zeit (also Delta E mal Delta t) quasi Energie vom Universum ausleihen können. Aber diese Erklärung ist eigentlich nicht richtig. Am saubersten ist es sicherlich, das mit der Wellenfunktion zu erklären. Die Wellenfunktion sinkt auch bei dem Hindernis oder bei einem verbotenen Bereich nicht sofort auf null ab, und deshalb gibt es immer eine gewisse - wenn auch manchmal sehr winzige Wahrscheinlichkeit-, dass ein Teilchen wohin gelangt, wo es aus klassischer Sicht nicht hin dürfte. Das hat aber immer mit der Wellenfunktion zu tun.

[@markusz5135]

@@MartinApolin cool vielen lieben dank für die Antwort erstmal, aber ist das fakt oder eine Tese ?, und wäre es denn noch möglich das sich Teilchen / Quanten sich Energie von anderen Quanten leine ? ich befasse mich noch nicht lange mit der Quantenphysik aber ich finde es mega interessant und es macht auch echt viel Spaß :-) lg

[@MartinApolin]

@markusz5135 Das ist ein Fakt, und zwar deshalb, weil das auch mit Einzelteilsystemen funktioniert. Und was das ausleihen von Energie betrifft: man kann sich gewissermaßen Energie vom Universum ausleihen. Hier ist ein spannender Artikel von einem Wiener TU-Professor darüber: nachrichten.idw-online.de/2019/10/02/quanten-vakuum-weniger-energie-als-null

[@markusz5135]

@@MartinApolin vielen lieben dank :-)

[@markusz5135]

@@MartinApolin ok das ist super interessant, also aus dem nichts oder Vakuum geht nur kleiner als 0 und nur negative Energie, aber was nicht da stand ist ob Quanten sich von anderen Quanten Energie leihen können, oder ob es überhaupt möglich ist das lebende Materie , sich Energie ausleihen können von anderen um sie zu nutzen ? ähnlich wie eine Batterie die der Taschenlampe Energie gibt zum Leuten, lg

[@OMPTraxxs]

5:08 In der Sonne besteht doch durch die Große Masse de hohen Druck warum die Temperatur nicht so hoch sein muss oder ? In den Kernfusionreaktoren ist ja die Temperatur viel höher weil dort der hohe Druck fehlt wie auf der Sonne.

[@MartinApolin]

Genau so isses!

[@tobiaswolfelsperger]

Leben wir nicht alle in einem Art Tunnel. Der durch unsere Sinne entsteht und Dinge beobachtet?

[@asistorka2005]

Wieder ein super Video. Ja, haben den die großen Wissenschaftler nie verstanden, dass Elektronen immer in Massen auftretetn. Und vor der Phasengrenze befinden sich immer mehr Elektronen hinter dem betrachteten Elektron. Das betrachtete Elektron wird von den dahinter liegenden Elektronen über die Barriere getrieben..

[@hanswurst2490]

Wäre es nicht korrekter zu sagen, ohne Tunneleffekt wäre die Temperatur der Sonne höher? Schließlich kneift die Gravitation solange, bis es dann doch knallt. Oder würde sie dann gleich zum weißen Zwerg?

[@MartinApolin]

Ohne Tunneleffekt wäre die Sonne kälter. Durch den Tunneleffekt kommt es zu mehr Fusionen, und bei jeder Fusion wird thermische Energie erzeugt.

[@hanswurst2490]

@MartinApolin Verstehe ich nicht. Ohne TE keine Fusion, kein hydrostatisches Gleichgewicht, die Gravitation zieht weiter und erhöht die Temperatur. Nein?

[@MartinApolin]

@ Stimmt, da haben Sie recht! Ohne Tunneleffekt müsste die Sonne wahrscheinlich sofort zu einem Weißen Zwerg werden. Obwohl man jetzt natürlich aufpassen muss: weil wenn es den Tunneleffekt nicht gibt, dann würde es ja auch die anderen quantenmechanischen Effekte nicht geben und die Frage ist dann, was das für den Stern bedeutet! Das ist meiner Meinung nach eine sehr untriviale Frage! 😅

[@hanswurst2490]

@@MartinApolin Super. Danke🖐️ Will aber nicht die ganze Theorie "falsch denken"😉 Frage mich trotzdem, ob oder unter welchen Bedingungen Kernfusion auch ohne TE möglich ist. Verboten ist es ja nicht. P.S.: Sie müssen nicht auf jede "blödsinnige" Frage von mir antworten😂 Mir helfen solche Sachen halt für eine Verständnis-Vertiefung.

[@MartinApolin]

@ Ja, Kernfusion ist auch ohne TE möglich, bei der Sonne zB ab 100 Mio Grad! Ich gebe hier aber nur wieder, was ich gelesen habe - habe das nicht selbst ausgerechnet.

[@svenwindpassinger2170]

Richtig! Es ist genau Umgekehrt. Die Gesetze der Mechanik (Substanz WW) ist nur eine Gesetzmäßigkeit aus Wahrscheinlichkeit der Unwahrscheinlichkeit. Das stellt letztlich die uns so wahre welt dar. Beim stillstehenden Ventilator kann man ganz leicht mit den Fingern dazwischen durch. Je schneller er sich dreht umso größer ist die Wahrscheinlichkeit der Unwahrscheinlichkeit diese Löcher zu treffen. Und ab einer gewissen Verhältnmäßigen Geschwindigkeitsdifferenz, der Fingerbewegung und der Rotation, ist diese Wahrscheinlichkeit eine Gesetzmäßigkeit. Da fällt mir Prof. HANS Peter Dürr ein. Er prägte den Begriff des Wircks, den ich in meinen Überlegungen als Wirks aufgenommen habe. Wiedermal sehr schön erklärt ⭐⭐⭐⭐⭐ LG Sven

[@Klythia]

EΥΓΕ

[@unitittii]

Der Tunneleffekt wird erst verstanden wenn das Trägheits-Ankleben entschlüsselt ist. Mitten im Flug Richtung Hindernis nimmt ein Teilchen Masseträgheit aus dem virtuellen Vakuum-Quantenrauschen auf. EineTrägheit die permanent in alle Richtungen gleich stark ist existiert nicht. Eine erhöhte Bewegungsfreiheit lässt leichter mit solchen zufällig sich zusammenfindenden Bindezentren mitziehen, darum ist das freie Neutron um ein halbes Hundertstel träger als das gebundene Proton. Was diese so klar nachvollziehbare Sichtweise für radikale Konsequenzen auf die Lehre hat, kann er sich vorstellen.

[@IgorCyclist]

Auch wenn es sehr bildlich war, woher der verflixte Tunnel überhaupt kommt, warum ist er da, das habe ich nicht verstanden.

[@MartinApolin]

Das kann man meiner Meinung nach auch nicht wirklich verstehen. Es hat mit der sogenannten Wellenfunktion zu tun, das ist ein Konzept, das vom österreichischen Physiker Erwin Schrödinger stammt. Jedes Teilchen hat ja auch Welleneigenschaften und die Sache ist die, dass die Wellenfunktion eines Teilchens niemals sofort auf null absinkt, wenn es ein Hindernis gibt. Und deshalb bleibt eine klitzekleine Chance über, dass ein kleines Teilchen durch ein Hindernis durchtunnelt. Die Quantenmathematik sagt das voraus, und absurder Weise bestätigen das die Experimente. Das muss man schlucken. Deshalb gibt es auch den bekannten Spruch zur Quantenmechanik: Shut up calculate!

[@IgorCyclist]

@ Danke :)