研究人員呼吁對粒子隧道時間進(jìn)行新的測量

在一種被稱為隧道效應(yīng)的令人驚奇的量子物理學(xué)現(xiàn)象中，粒子的移動速度似乎比光速還要快。然而，達(dá)姆施塔特的物理學(xué)家認(rèn)為，粒子隧道所需時間的測量是錯誤的。他們提出了一種阻止量子粒子速度的新方法。

在經(jīng)典物理學(xué)中，存在著無法規(guī)避的硬性規(guī)則。例如，如果一個滾動的球沒有足夠的能量，它就不會越過一座小山，而是會在到達(dá)山頂之前掉頭并反轉(zhuǎn)方向。

在量子物理學(xué)中，這個原理并不那么嚴(yán)格：粒子可以穿過障礙，即使它沒有足夠的能量來越過它。它的表現(xiàn)就好像它正在穿過隧道一樣，這就是為什么這種現(xiàn)象也被稱為“量子隧道效應(yīng)”。聽起來很神奇的東西實際上有實際的技術(shù)應(yīng)用，例如在閃存驅(qū)動器中。

過去，粒子穿隧速度超過光速的實驗引起了一些關(guān)注。畢竟，愛因斯坦的相對論禁止超光速。因此，問題是在這些實驗中隧道效應(yīng)所需的時間是否正確“停止”。達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)的物理學(xué)家 Patrik Schach 和 Enno Giese 采用一種新方法來定義隧道粒子的“時間”。

他們現(xiàn)在提出了一種新的測量時間的方法。在他們的實驗中，他們以一種他們認(rèn)為更適合隧道效應(yīng)量子性質(zhì)的方式來測量它。他們在《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表了他們的實驗設(shè)計。

根據(jù)量子物理學(xué)，原子或輕粒子等小粒子具有雙重性質(zhì)。根據(jù)實驗的不同，它們的行為就像粒子或波一樣。

量子隧道效應(yīng)凸顯了粒子的波動性。一個“波包”滾向屏障，類似于水流的洶涌。波的高度表示如果測量了粒子的位置，粒子在該位置出現(xiàn)的概率。

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