Endlicher Aufenthalt im Quantentunnel


© DPA Ohne den quantenmechanischen Tunneleffekt gäbe es keinen radioaktiven Alpha-Zerfall von Atomkernen.
Gemäß der Quantenmechanik können mikroskopische Teilchen eigentlich unüberwindbare Energiebarrieren durchtunneln. Ob sie dafür Zeit brauchen oder nicht, wurde nun neu vermessen.

Von Sibylle Anderl | Frankfurter Allgemeine

Eine Merkwürdigkeit des Mikrokosmos betrifft die Fähigkeit von Quantenteilchen, Energiebarrieren zu überwinden, die nach den Gesetzen der klassischen Physik undurchdringlich sein sollten. Der quantenmechanische Tunneleffekt beruht darauf, dass sich ein Teilchen mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit in energetisch unzugänglichen Gebieten aufhält – der radioaktive Zerfall mancher Atomkerne wird dadurch beispielsweise möglich.

Wie lange es für ein Teilchen dauert, durch einen Potentialwall zu tunneln, war lange unbekannt. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg um Thomas Pfeiffer haben sich dieser Frage nun gewidmet. Dabei bestrahlten sie Atome mit kurzen Laserpulsen. Die Pulse überlagerten sich so mit dem elektrischen Feld des Atomkerns, dass sich die Wahrscheinlichkeit für ein gebundenes Elektron stark erhöhte, das Atom zu verlassen.

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