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Effet tunnel

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Effet tunnel

L'effet tunnel est un phénomène très fréquent en mécanique quantique, jouant par exemple un rôle dans la production d'énergie des étoiles et responsable de la radioactivité alpha.

Georges Gamow a découvert cet effet en mécanique quantique en 1928.

Si l'on représente par un diagramme l'énergie potentielle d'une particule, comme un électron lié dans un atome ou une particule alpha dans un noyau, celle-ci apparait come une colline s'élevant puis diminuant de hauteur en fonction de la distance séparant la particule de son centre d'attraction dans le système considéré.

En général, personne ne passe à travers les murs, à part peut-être les particules quantiques... Cette étrange propriété baptisée effet tunnel n’intervient qu’à très petite échelle. Découvrez en vidéo grâce àTout Est Quantiquecette incroyable capacité de la matière. © Futura-Sciences

En physique classique, si l'énergie cinétique d'une particule est inférieure à l'énergie potentielle de liaison, elle ne pourra pas s'échapper. Il n'en est pas de même dans le monde magique de la mécanique quantique où une particule, même avec une énergie cinétique insuffisante, peut s'échapper d'un système comme s'il existait un tunnel à travers la colline d'énergie potentielle faisant obstacle. C'est une conséquence directe de la nature probabiliste de l'onde associée à l'évolution d'une particule quantique.

La fonction d'onde de la particule ne s'annulant pas en dehors de la zone où elle est classiquement piégée, il existe une probabilité non nulle de la trouver hors de cette zone.

En cosmologie quantique, il a été proposé pour décrire la naissance de l'Univers par des théoriciens comme Vilenkin, Zeldovitch et Linde.