Hal Menakjubkan dari Fisika Kuantum: Quantum Tunneling Effect

Salah satu hal yang paling menakjubkan di dalam fisika kuantum adalah efek terobosan (quantum tunnelling effect).

Bayangkan Anda punya bola tenis dan di depan ada dinding yang tinggi nan tebal.

Apa yang akan terjadi jika bola tenis dilempar menuju dinding tersebut?

Tentu memantul.

Selama bola itu dilempar dengan energi kinetik yang lebih kecil daripada energi potensial (kekuatan) dinding, maka bola itu tidak akan bisa melewati dinding.

Itu adalah hal yang lumrah terjadi di dunia kita.

Tapi cerita mengenai bola tenis yang dilempar ke dinding ini akan berbeda 180 derajat jika kita hidup di dunia kuantum.

Di sana, bola tenis itu bisa menembus dinding.

Iya, literally menembus, bahkan ketika energi dari bola tenis itu jauh lebih kecil daripada kekuatan dinding.

Aneh kan?

Bukan fisika kuantum namanya kalau tidak aneh-aneh.

Gambar: Menembus Dinding
efek terobosan kuantum melewati bukit
Perbandingan fisika klasik dan kuantum saat melewati bukit

Bukti nyata peristiwa terobosan kuantum ini salah satunya ada pada peristiwa peluruhan partikel alfa dari inti atom radioaktif.

Sebelum dilepaskan, partikel alfa terkurung di dalam potensial inti sebesar 25 MeV. Sementara ia hanya memiliki energi kinetik sekitar 4 sampai 9 MeV.

Nah, bagaimana coba.

Energinya lebih kecil daripada potensial yang menghalangi.

Kalau dalam dunia kita, tentu partikel alfa ini tidak akan bisa berkutik apa-apa.

Tapi untungnya ia hidup di alam kuantum, sehingga ia punya kesempatan untuk menerobos dinding tinggi nan tebal itu, dan kita pun bisa mendeteksi dan memanfaatkan keberadaan partikel alfa ini.

efek terobosan fisika kuantum padda partikel alpha

Hebat sekali bukan?

Tapi ada satu yang lebih menarik lagi.

Oke lah, partikel alfa memang diizinkan untuk menembus dinding potensial inti atom. Tapi berapa banyak partikel alfa yang bisa menembus dinding ini? Berapa peluang partikel alfa untuk lolos?

Baca juga:  Apa itu Sinar Inframerah?

Nilainya sangat kecil.

Jika diibaratkan dalam skala manusia, maka partikel alfa yang lolos tersebut telah berusaha mendobrak dinding potensial sebanyak 10211021 kali per detik selama 10 tahun!

So, dalam hal ini fisika kuantum mengajarkan bahwa kesempatan itu selalu ada asal kita mau berusaha.

Artikel ini sebelumnya sudah saya publikasikan di Quora Indonesia.

Klik untuk membaca artikel lainnya:

Klik untuk membaca artikel lainnya:

About Fajrul 94 Articles
Menyelesaikan studi di Departemen Fisika Universitas Diponegoro. Aktif menulis berbagai topik sains populer.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*