質問: 光はトンネル効果で壁をすり抜けられますか? 量子力学でトンネル効果がありますが、 光もトンネル効果を起こして、壁をすりぬけることはありますか? トンネル効果が起こると仮定した場合、 壁を挟んだ隣人の部屋が壁越しに見えるということになりますよね? 私は今までそのような経験をしたことがありません。 それに、そんなことが頻繁に起こったら社会問題になると思います。 光はトンネル効果で壁をすり抜けられますか?
回答: 量子力学で問題にするのは、プランク時間、プランク長付近の、非常にミクロな領域。 少しでもマクロにするとすさまじく多数のファクターによる重ね合わせが起こってしまい、計算が面倒な割には量子効果は全く失われる、という虚しい結果に終わる。 質問の問題にしぼって具体化すれば、 「ある光子が壁を構成する粒子群の一つ目の粒子のエネルギー障壁を乗り越えられたとして、2つ目、3つめ、・・・n個めの障壁を乗り越えられるか」 ということである。 ついでに言うと、トンネル効果は不確定性原理に基づいているため、「絶対起こらない」のでも「必ず起こる」のでもない。 試しに壁を構成する一つの粒子に対しトンネル効果を起こす確率を0.1%とする。 光子が壁を通過するのに10の100乗個の粒子と出会うとする。 無事壁をすり抜ける確率は中学生の数学で算出できる。