El Efecto Túnel

El Efecto Túnel

Imaginemos que lanzamos una moneda contra la pared que separa dos habitaciones. La moneda rebota porque no dispone de suficiente energía para atravesar la pared. Sin embargo, según la mecánica cuántica, la moneda está representada por una función de onda de probabilidad difusa que penetre en la materia. Esto significa que la moneda tiene una pequeña probabilidad de atravesar la pared como por un túnel y terminar en la otra habitación.

Las partículas pueden traspasar estas barreras debido al principio de incertidumbre de Heisemberg aplicado a la energía. Según este principio, no es posible decir que una partícula tiene una cantidad determinada de energía en un instante concreto. La energía de una partícula puede mostrar fluctuaciones externas en pequeñas escalas temporales, de forma que puede disponer de energía suficiente como para atravesar una barrera.

Algunos transistores utilizan el efecto túnel para mover electrones de un lado a otro del dispositivo. La desintegración de algunos núcleos por medio de la emisión de partículas se sirve del efecto túnel. Las partículas alfa (núcleos de helio) terminan escapando así de los núcleos de uranio. Según los trabajos que publicaron de forma independiente George Gamow y el equipo de Ronald Gumey y Edward Condon en 1928, las partículas alfa no podrían escapar si no existiera el efecto túnel.

El efecto túnel también es importante para mantener las reacciones de fusión en el Sol. Sin el efecto túnel las estrellas no brillarían. Los microscopios de efecto túnel se sirven de estos fenómenos para proporcionar imágenes de superficies microscópicas por medio de una punta muy afilada y una corriente de efecto túnel entre la punta y la muestra. Por último, la teoría del efecto túnel se ha aplicado en modelos cosmológicos y para comprender los mecanismos enzimáticos que aceleran las reacciones químicas.

El efecto túnel tiene lugar constantemente en la escala subatómica, pero sería poco probable (aunque posible) que fuésemos capaces de pasar de nuestro dormitorio a la cocina contigua. Sin embargo, en caso de que alguien se lanzara contra la pared una vez por segundo, tendría que esperar un tiempo mayor que la edad del universo antes de tener una buena opción de pasar al otro lado gracias al efecto túnel.