Die Wasserstoffprotonen durchlaufen in der Sonne einen Quantentunnel, um zu Helium zu verschmelzen, können dies jedoch nur tun, wenn sie unter immenser Hitze und Druck stehen und die Protonen und Elektronen getrennt werden. Aber auch unser Verdauungssystem nutzt Quantentunnel, um den Verdauungsprozess zu beschleunigen, aber wie setzen die Enzyme die Elektronen frei, wenn unsere Körpertemperatur so niedrig ist?
Die Wahrscheinlichkeit des quantenmechanischen Tunnelns durch eine Barriere hängt von der Energie ab, die an der Barriere beteiligt ist . Damit zwei Protonen verschmelzen, muss eine Energiebarriere von vielen Millionen Elektronenvolt überwunden werden. Im Gegensatz dazu betragen Energiebarrieren für Konfigurationsänderungen in Atomen und Molekülen typischerweise einige Elektronenvolt oder sogar einen Bruchteil eines Elektronenvolts.
Quantenmechanisches Tunneln kann in Enzymen bei Raumtemperatur auftreten, da die Energiebarrieren mit thermischen Energien bei Raumtemperatur vergleichbar sind, einige Millielektronenvolt.
Ich weiß nicht viel über Verdauung, daher bin ich mir nicht sicher, auf welchen biologischen Prozess Sie sich beziehen. Allerdings erfordert die Tunnelwahrscheinlichkeit nur Energien, die im Vergleich zur Energiebarriere signifikant sind. Die Sonne versucht, Kerne miteinander zu verschmelzen, und die Energie, die Kerne miteinander verbindet, ist enorm. Es braucht also viel Energie und sehr hohe Temperaturen. In chemischen Situationen kann die Energie, die ein Elektron an ein Atom oder Molekül bindet (oder die Energie, die Atome aneinander bindet), millionenfach niedriger sein als die in der Sonne vorhandene Energiebarriere. So ist es nicht unbedingt verwunderlich, dass bei Raumtemperatur chemisch-energetische Tunnelprozesse ablaufen können.
John_Nash
zeldredge
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