Протоны водорода подвергаются квантовому туннелированию на Солнце, чтобы слиться в гелий, но они могут сделать это только потому, что находятся под огромным давлением и высокой температурой, а протоны и электроны разделяются. Но наша пищеварительная система также использует квантовое туннелирование для ускорения процесса пищеварения, но как ферменты высвобождают электроны, когда температура нашего тела такая низкая?
Вероятность квантово-механического туннелирования через барьер зависит от энергии, связанной с барьером . Для слияния двух протонов требуется преодоление энергетического барьера в несколько миллионов электрон-вольт. Напротив, энергетические барьеры для изменения конфигурации атомов и молекул обычно составляют несколько электрон-вольт или даже доли электрон-вольта.
Квантово-механическое туннелирование может происходить в ферментах при комнатной температуре, поскольку энергетические барьеры сравнимы с тепловыми энергиями при комнатной температуре, составляющими несколько миллиэлектрон-вольт.
Я мало что знаю о пищеварении, поэтому не уверен, о каком биологическом процессе вы говорите. Тем не менее, вероятность туннелирования требует только энергии, которая значительна по сравнению с энергетическим барьером. Солнце пытается сплавить ядра, а энергия, связывающая ядра, огромна. Так что это требует много энергии и очень высоких температур. В химических ситуациях энергия, которая связывает электрон с атомом или молекулой (или энергия, которая связывает атомы вместе), может быть в миллионы раз ниже энергетического барьера, существующего на Солнце. Поэтому неудивительно, что процессы туннелирования химической энергии могут происходить при комнатной температуре.
Джон_Нэш
Зелдридж
Джон_Нэш
Зелдридж