Wie messen sich Teilchen beim Tunneleffekt

Draxter · Anmeldungsdatum: 26.09.2010 Beiträge: 8

Hallo!

Zuerst will ich mal beschreiben wie ich auf die Frage komme und sie etwas konkreter stellen.
Der Tunneleffekt besagt ja, dass Teilchen z.b: bei der Kernfusion oder beim Alpha-Zerfall mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit einen Potentialwall überwinden. Außerdem gilt ja laut der Kopfenhagener-Deutung der Quantenphysik, dass der Ort eines Teilchen vor dem Messvorgang ja gar nicht konkret existiert.

Fragen:
Nun Frage ich mich wie sich die Teilchen Gegenseitig beim Alpha-Zerfall oder bei der Kernfusion messen. Es heißt ja auch, dass zb bei der Kernfusion die Teilchen im Mittel ca. 10^18 mal gegen den Potentialwall stoßen bis eine Fusion auftritt. So müsste das Teilchen ja einen fxen Ort und eine Fixe Geschwindigkeit besitzen, damit es gegen den Wall "stoßen" kann. Oder wird das Teilchen einfach nur im Mittel 10^18 "im" Potentialwall gemessen, anstatt dass es daraufstößt ?

Weiters frage ich mich noch in was für Zeitabständen sich die Teilchen gegenseitig messen, wenn die Teilchen ja im Kern direkt nebeneinander liegen und mit der Kernkraft gebunden sind, sodass die örtlichen Aufenthaltswahrscheinlichkeiten ineinander greifen so müssten sie sich ja ständig messen, also wären 10^18 Messungen ja auch in 0 Zeit erfolgt.

Zuletzt stellt sich mir noch die Frage mit welcher Art Wechselwirkung sich die Teilchen "messen".

Meine Ideen:
Bezüglich 2. und 3. hätte ich schon selbst Ideen:
Die Zeitabstände zwischen den Messungen erfolgen mit mindestens der Planck-Zeit, allerdings eine logische Herleitung habe ich dafür keine.

Und die Art der Wechselwirkung würde ich meinen wird in der QED beantwortet(Stichwort virtuelle Photonen), allerdings habe ich mich noch nicht wirklich intensiv damit auseinandergesetzt.

Danke im Voraus für alle Antworten!

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18018

Bleiben wir als Beispiel bei der Kernfusion; die Wahscheinlichkeit für eine Fusion berechnet man aus einem Übergangsmatrixelement der Form

Dabei kommt keine Messung vor.

Im Operator T steckt dabei die (sehr komplizierte) WW, die einen starken (QCD) und einen elektromagnetischen (QED) Anteil hat. Auch die Kernzustände sind sehr kompliziert zu beschreiben, die Rechnungen sind i.A. nur näherungsweise bzw. numerisch durchführbar.

Ich bin leider kein Experte für Kernphysik und kann dir deswegen keine konkreten Modelle nennen, mit denen derartige Rechnungen möglich sind. Anstelle der QCD würde ich z.B. auf ein nichtrelativistisches Nukleonmodell tippen (Bonn-Potential ???); für den QED Anteil nehme ich an, dass eine ein-Photon-Austausch-WW eine genügend gute Näherung darstellt.