Efecto túnel - electrones

Electrones sorprendidos en pleno efecto túnel

Nota enviada por Alberto Bonnet

***
(NC&T) Este efecto es responsable de la ionización de los átomos bajo la influencia de los campos magnéticos fuertes. Los electrones superan la atracción del núcleo atómico por un túnel a través de una "pared de potencial". En el nuevo estudio, los científicos usaron pulsos de láser de muy corta duración para mostrar las fases discretas de la ionización en este proceso, cada una de las cuales duró 100 attosegundos.
Un attosegundo es 0,000000000000000001 segundos. Para hacernos una idea de lo pequeño de este número podemos decir que un attosegundo sería a un segundo lo que éste último sería a la edad del universo (unos 14.000 millones de años).

Los resultados son una contribución significativa para comprender cómo los electrones se mueven alrededor de los átomos y las moléculas.

De la misma forma que la gravedad lleva a un cuerpo a detenerse en el fondo de un valle, la fuerza nuclear (que liga a los protones y los neutrones para formar el núcleo atómico) y la fuerza eléctrica (que combina los electrones cargados negativamente con el núcleo atómico cargado positivamente para formar un átomo) mantienen confinadas a estas partículas dentro de un espacio muy pequeño. El efecto de unión también puede verse como una especie de valle, que los físicos denominan "potencial". En el mundo de las partículas cuánticas es un evento normal, hasta cierto punto, la excavación de un túnel a través de la pared que rodea el "pozo de potencial".
***
Un equipo internacional de investigadores dirigido por Ferenc Krausz, director del Instituto Max Planck para la Óptica Cuántica, ha captado ahora a los electrones en el acto de excavar un túnel a través del potencial de unión del núcleo atómico bajo la influencia de luz láser. Los físicos emplearon nuevas herramientas proporcionadas por la metrología de los attosegundos. Por primera vez, estos resultados han confirmado, a través de la observación en tiempo real, las predicciones teóricas de la mecánica cuántica.

El efecto túnel puede explicarse por el comportamiento ondulatorio de cada partícula. Es sumamente improbable que los objetos macroscópicos excaven un túnel, y por eso el fenómeno nunca se ha observado en ellos. En cambio, existe una probabilidad significativa de que las partículas del microcosmos excaven un túnel a través de las áreas donde, según las reglas de la física tradicional, no debieran estar. El efecto túnel es considerado el responsable de procesos tan variados como la desintegración de los núcleos atómicos y el mecanismo subyacente en el proceso de conmutación en componentes electrónicos.

Tomas E. Gondesen H
Omnia mutantur et nos mutamur in illis