پرش کوانتومی

در بازی‌های المپیک ۱۹۶۸ مکزیکو سیتی، در روز ۱۸ اکتبر، باب بیمون، ورزشکار آمریکایی رشته‌ی پرش طول، با پرشی به طول ۸/۹۰ متر، رکورد جهانی این رشته را به میزان ۵۵ سانتی متر ارتقا داد.

پیش از آن، این رکورد سالیانه به طور میانگین ۶ سانتی متر و در بهترین حالت ۱۵ سانتی متر ارتقا یافته بود. چنین رکوردی آنقدر دور از انتظار بود که دوربین‌های ثبت فرود ورزشکار، در قسمت انتهایی زمین شنی نصب نشده بود و داوران ناچار شدند به صورت دستی این رکورد را ثبت کنند.

زمانی که بلندگوهای ورزشگاه رکورد را اعلام کرد، از آنجایی که باب بیمون با سیستم متریک آشنا نبود، متوجه نشد که به چه رکوردی دست یافته است. هنگامی که مربی باب به او اطلاع داد که رکورد را به اندازه‌ی حدود دو فوت ارتقا داده است، باب بیمون دچار یک حمله‌ی کاتاپلکسی (تن‌انداختگی‌) شد. رکورد بیمون به مدت ۲۳ سال و تا سال ۱۹۹۱ پابرجا ماند.

در این مدت حتی خود بیمون نتوانست این پرش را تکرار کند. زمانی که ما از پرش کوانتومی الکترون بین لایه‌های مختلف در مدل اتمی بور صحبت می‌کنیم، ابتدا تصور می‌شود که پرش کوانتومی چیزی شبیه پرش طول باب بیمون است. چرا که ما طبیعتا انتظار داریم که پدید‌ه‌ها به همان صورتی که ما آن‌ها را می‌شناسیم رخ دهند.

به ویدئو دقت کنید.

در پرش کوانتومی، زمانی که الکترون مقدار مشخصی انرژی دریافت می‌کند، در لایه‌ی پایین‌تر ناپدید شده و در لایه‌ی بالاتر ظاهر می‌شود. همچنین وقتی می‌گوییم الکترون مقادیر مشخصی انرژی دریافت می‌کند، بدین معناست که الکترون در فاصله‌ی بین لایه‌های مختلف یافت نمی‌شود. یعنی برخلاف چیزی که ما انتظار داریم، الکترون بدون اینکه مثل باب بیمون از فضای بین دولایه عبور کند، وارد لایه‌های بالاتر می‌شود.

این پدیده جهش کوانتومی نام دارد و با فیزیک کلاسیک قابل توجیه نیست.