📜 الوحدة 3 · الدرس 3/3

👻النفق الكمي

العبور عبر الجدران — السبب في سطوع الشمس.

⏱️ 15 دقيقةابدأ

🎯 في نهاية الدرس ستتمكّن من…

✓تصف ما هو النفق الكمي
✓تعرف كيف يؤثّر عرض الحاجز وارتفاعه في الاحتمالات
✓تذكر تقنيات حقيقية تعتمد عليه

دحرج كرة نحو تلّ دون سرعة كافية وستعود أدراجها. دائمًا. لكن الجسيم الكمي موجة، والموجة لا تتوقف فجأة عند الجدار — بل تتلاشى تدريجيًا داخله. وإذا كان الجدار رقيقًا بما يكفي، يبقى جزء صغير من الموجة حيًّا على الجانب الآخر. أي أن هناك فرصة حقيقية لأن يظهر الجسيم ببساطة خلف الجدار. هذا هو النفق الكمي.

🎛️تجربة تفاعلية

أطلق حزمة موجية نحو الحاجز. اجعل الحاجز أرقّ أو أخفض وشاهد مزيدًا من الموجة يتسرّب عبره.

🧮معادلة مفكوكة الرموز

احتمال النفق (قاعدة تقريبية للجدران السميكة)

T \approx e^{- 2 κ L}

ماذا يعني كل رمز

$T$ فرصة العبور
$e^{\dots}$ دالة أُسّية: الفرصة تتقلّص *بسرعة كبيرة*
$L$ سُمك الجدار
$κ$ «كابا»: بكم يفوق ارتفاع الجدار طاقة الجسيم

📖 احكِها كقصة

كل شريحة إضافية من الجدار تضرب الفرصة في العامل الصغير نفسه. ضاعِف السُمك ولن تنقص الفرصة إلى النصف — بل تُربَّع. لهذا يحدث النفق عبر جزء من مليار من المتر، ولا يحدث أبدًا عبر جدار غرفتك.

🌍أين تصادفه

☀️

الشمس

البروتونات تعبر نفقًا لتقترب بما يكفي للاندماج. لولا النفق لكانت الشمس أبرد من أن تسطع.

🔍

مجهر النفق

مجهر المسح النفقي (1981، نوبل 1986) يصوّر ذرّات منفردة بقياس تيار النفق.

💾

ذاكرة الفلاش

ذواكر USB وأقراص SSD تخزّن البتات بتمرير الإلكترونات نفقيًا عبر عوازل رقيقة.

✅ اختبر فهمك

أجب عن جميع الأسئلة لإكمال الدرس وكسب نقاط الخبرة.

1. ما الذي يجعل النفق أكثر احتمالًا؟
2. أي عملية طبيعية تعتمد على النفق الكمي؟
3. ماذا أثبتت جائزة نوبل 2025؟

احتمال النفق (قاعدة تقريبية للجدران السميكة)

✅ اختبر فهمك

📚 المصادر ومزيد من القراءة