Efekt tunela je úžasný javabsolútne nemožné z hľadiska klasickej fyziky. Ale v tajomnom a záhadnom kvantovom svete fungujú trochu odlišné zákony vzájomného pôsobenia hmoty a energie. Efekt tunelovania je proces prekonania určitej potenciálnej bariéry elementárnou časticou za predpokladu, že jej energia je menšia ako výška prekážky. Tento fenomén má výlučne kvantovú povahu a je v úplnom rozpore so všetkými zákonmi a dogmami klasickej mechaniky. Čím úžasnejší je svet, v ktorom žijeme.
Pochopte, aký je účinok kvantového tunela,najlepším príkladom je golfová loptička hádzaná s určitou silou do diery. V každom danom čase je celková energia lopty v rozpore s potenciálnou gravitačnou silou. Ak predpokladáme, že jeho kinetická energia je nižšia ako gravitačná sila, potom uvedený objekt nebude môcť opustiť otvor sám. Je to však v súlade so zákonmi klasickej fyziky. Na prekonanie okraja fossy a pokračovanie v ceste bude určite potrebovať ďalší kinetický impulz. Takto hovoril veľký Newton.
V kvantovom svete sú veci trochu iné. Teraz povedzme, že v jamke je kvantová častica. V tomto prípade to už nebude otázka skutočného fyzického prehlbovania sa na Zemi, ale toho, čo fyzici bežne nazývajú „potenciálna jama“. Táto hodnota má tiež analóg fyzickej dosky - energetickej bariéry. Tu sa situácia mení najdramatickejšie. Aby sa uskutočnil tzv. Kvantový prechod a aby častice boli mimo bariéry, sú potrebné ďalšie podmienky.
Ak je sila vonkajšieho energetického poľamenej potenciálnej energie častice, potom má reálnu šancu prekonať bariéru bez ohľadu na jej výšku. Aj keď nemá dostatok kinetickej energie na pochopenie newtonovskej fyziky. Toto je veľmi tunelový efekt. Funguje to nasledovne. Kvantová mechanika je charakterizovaná opisom akejkoľvek častice nie pomocou niektorých fyzikálnych veličín, ale pomocou vlnovej funkcie spojenej s pravdepodobnosťou, že častice budú umiestnené v určitom bode priestoru v každej špecifickej časovej jednotke.
Keď sa častica zrazí s určitou bariérou spomocou Schrödingerovej rovnice môžete vypočítať pravdepodobnosť prekonania tejto prekážky. Pretože bariéra nielen energeticky absorbuje vlnovú funkciu, ale aj ju exponenciálne hasí. Inými slovami, v kvantovom svete neexistujú neprekonateľné prekážky, ale existujú iba ďalšie podmienky, za ktorých môže byť častica mimo týchto prekážok. Rôzne prekážky samozrejme bránia pohybu častíc, ale v žiadnom prípade nie sú pevnými nepreniknuteľnými hranicami. Podmienečne sa jedná o určitý druh hranice medzi dvoma svetmi - fyzickým a energetickým.
Tunelový efekt má svoj analóg v jadrefyzika - autoionizácia atómu v silnom elektrickom poli. Fyzika tuhých látok oplýva príkladmi tunelových prejavov. Patria sem emisie poľa, migrácia valenčných elektrónov, ako aj účinky, ktoré sa vyskytujú pri kontakte dvoch supravodičov oddelených tenkým dielektrickým filmom. Tunel zohráva výnimočnú úlohu pri implementácii mnohých chemických procesov pri nízkych a kryogénnych teplotách.
