トンネル領域で粒子を見つけたら、その足らなかったエネルギーはどこから来たのか？ - Quantum Universe

ツイッター（@hottaqu）で、次の問題を出してみた。 例えば１次元空間で図１のようなポテンシャルの中の粒子を考えよう。 基底状態のエネルギーEは、原点付近のポテンシャルVoより小さい。 しかし、エネルギーが足らないため古典的には粒子の侵入を許さない領域にも、基底状態の波動関数は浸み込んでいる。 「トンネル効果」である。 従って粒子が原点周辺に見つかる確率は、零ではない。 しかし原点付近に粒子が見つかるとすると、その足らなかったエネルギーはどこから来たのか？ それが「問題」である。 測定の結果、例えば図２のように粒子がある点x=ξの周辺に局在した波動関数u(x-ξ)になる。 この状態では明らかにポテンシャルエネルギーの期待値は基底状態のエネルギーより高い。 また粒子がより局在するため、運動エネルギーの期待値も基底状態の時より高くなる。 従って確かに粒子はエネルギーの高い状態に見つかったこ

[symbioticworm]

測定に用いる粒子のエネルギー自体が測定対象の位置を乱すというハイゼンベルク流の初期の不確定性解釈の復活みたいで面白い。

[shimuran]

トンネル領域で粒子を見つけたら、その足らなかったエネルギーはどこから来たのか? - Quantum Universe

[itotto]

おもしろい

[ROYGB]

液体ヘリウムの超流動とかの巨視的トンネル効果の場合はどうなんだろう。観測しなくても超流動は起きるはずだけど、観測していない場合に容器の縁を超える液体ヘリウムはどうなってるのか。

[nagaichi]

「測定機から粒子にエネルギーが流れ込んだ。」

[NOV1975]

わかりやすいな