亚原子粒子的微小尺寸与其通过固体物体的能力无关

由于称为“量子隧穿”的过程，小于原子的粒子的行为可能非常奇怪。他们可以穿过障碍物，将较大的物体挡在门外，然后立即进行操作。

随着亚原子粒子远离其母体氢原子移动，澳大利亚的研究人员花费了很多年研究电子。他们发现电子的量子隧穿是立即发生的。

亚原子粒子的微小尺寸与其通过固体物体的能力无关。取而代之的是，粒子通过量子级移动，该量子级以不同的物理规则运行。

原子是物质的最小形式。它们还具有与元素相同的属性，并且与分子和其他较大的对象具有相同的行为。这意味着它们无法穿透固体物体。

相比之下，像光子和电子这样的亚原子粒子也恰好是在空间中无限延伸的波。波动方程说明粒子可以出现在其波动的任何位置。

碰到障碍的波浪将失去能量。这导致其振幅(波的最高点)明显下降。

但是，如果屏障足够薄，则波将不会完全平坦。如果粒子保留了足够的能量，它可能会通过量子隧穿穿透屏障。(相关：量子计算机时间机器：俄罗斯物理学家可以将小粒子移动到过去的一秒之内。)

量子隧穿能持续多长时间?

格里菲斯大学(Griffith University)的一个澳大利亚研究小组花了三年的时间来尝试记录量子隧道效应。他们描述了他们的长期实验非常具有挑战性。

“您需要结合非常复杂的激光系统，反应显微镜和氢原子束系统才能同时工作，”研究的作者之一格里菲斯研究员罗伯特·桑说。

桑的团队首先预测了来自原子的电子即将穿透障碍的时刻。他们在三个重要参考点上密切注视安装。

第一个参考点是它们与原子的初始相互作用以释放电子。下一点涵盖了他们预测量子隧穿的时间。

最后，他们试图记录亚原子粒子穿透势垒并从另一侧隧穿出量子的实际时刻。

他们使用称为原子钟的装置将电子从原子中释放出来。光钟使用极短的偏振光脉冲来测量电子的运动，精确到十亿分之一秒(十亿分之一秒)。

原子钟显示出每秒有一千个脉冲的氢原子。被释放的电子逃离了它们的母原子并撞上了障碍。

在屏障的另一侧，反应显微镜一直在监视任何使其通过的电子。仪器测量了带电粒子中剩余的能量。

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