Tunelamento quântico de partículas e viagem superluminal

Está experimentalmente confirmado que uma partícula elementar deve exceder a velocidade da luz se "túneis" através de uma parede de uma forma quântica-mecânica. 

Assim que as equações radicais da mecânica quântica foram descobertas, os físicos descobriram um dos fenômenos mais estranhos permitidos por essa teoria.

"Tunelamento quântico" demonstra quão profundamente as partículas elementares, como os elétrons, diferem dos objetos macroscópicos. Por exemplo, jogue uma bola contra a parede e ela quicar. Deixe-o deslizar para o fundo da cavidade e ele permanece lá. Mas, no primeiro caso, uma partícula pode acidentalmente deslizar pela parede. A partícula tem a chance de "deslizar sobre uma montanha e rolar para fora de um buraco", como escreveram dois físicos na Nature em 1928, em uma das primeiras características do tunelamento quântico.

Os físicos descobriram rapidamente que a capacidade das partículas de criar um túnel através das barreiras permite que muitos mistérios sejam resolvidos. Essa capacidade explica várias ligações químicas, decadência radioativa e fusão termonuclear no interior do Sol, onde os núcleos de hidrogênio conseguem superar a repulsão mútua e se fundem - como resultado da luz solar aparece.

Mas os físicos foram dominados pela curiosidade, a princípio moderada, mas depois realmente dolorosa. Quanto tempo leva para uma partícula passar pela barreira? 

O problema era que a resposta não fazia sentido.

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Sondando muitas partículas e calculando a média do que exatamente acontece com elas, os pesquisadores descrevem com mais detalhes o que acontece "dentro da montanha", algo que os pioneiros da mecânica quântica não conseguiam imaginar há mais de um século. Do ponto de vista de Steinberg, esses desenvolvimentos sugerem: apesar de todas as esquisitices características da mecânica quântica, "se você sabe onde a partícula foi parar, pode determinar com mais detalhes o que aconteceu com ela antes disso".

Inspirado .