Der quantenmechanische Tunneleffekt stellt unser Vorstellungsvermögen auf eine harte Probe. Während in der klassischen Newtonschen Mechanik eine Potenzialbarriere nur mit ausreichend Energie eines Objekts überwunden werden kann, zeichnet die Quantenmechanik ein grundlegend anderes Bild. Betrachten wir das physikalische System über den Formalismus der Materiewellen, stellen wir fest: Die Wellenfunktion, und damit die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Teilchens, sinkt innerhalb der Barriere zwar exponentiell ab, fällt jedoch nicht zwingend auf null. Ist das Hindernis hinreichend schmal, verbleibt eine quantitativ berechenbare Wahrscheinlichkeit, das Teilchen jenseits der Barriere anzutreffen. Es hat den Wall gewissermaßen »durchtunnelt«.

Josef M. Gaßner entwickelt den Tunneleffekt anschaulich in der Playlist »Von Aristoteles zur Stringtheorie«.

Um die Tragweite dieses quantenmechanischen Prinzips in der Natur zu verdeutlichen, betrachten wir im Anschluss ein prominentes Beispiel aus der Kernphysik: den Alpha-Zerfall von Uran. Und es wird noch schlimmer: Ohne den Tunneleffekt gäbe es uns gar nicht...

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