გვირაბის ეფექტი საოცარი ფენომენია, სრულიად შეუძლებელია კლასიკური ფიზიკის თვალსაზრისით. მაგრამ იდუმალი და იდუმალი კვანტური სამყაროში არსებობს მატერიისა და ენერგიის ურთიერთქმედების გარკვეულწილად განსხვავებული კანონები. გვირაბის ეფექტი არის ელემენტარული ნაწილაკის მიერ გარკვეული პოტენციური ბარიერის გადალახვის პროცესი, იმ პირობით, რომ მისი ენერგია ნაკლებია ბარიერის სიმაღლეზე. ამ ფენომენს აქვს ექსკლუზიურად კვანტური ბუნება და სრულიად ეწინააღმდეგება კლასიკური მექანიკის ყველა კანონსა და დოგმას. მით უფრო გასაოცარია სამყარო, რომელშიც ჩვენ ვცხოვრობთ.
იმისათვის, რომ გავიგოთ რა არის კვანტური გვირაბის ეფექტი, უმჯობესია გამოიყენოთ გოლფის ბურთის მაგალითი, რომელიც გაშვებულია ხვრელში გარკვეული ძალით. დროის ნებისმიერ ერთეულზე, ბურთის მთლიანი ენერგია ეწინააღმდეგება მიზიდულობის პოტენციურ ძალას. თუ ვივარაუდებთ, რომ მისი კინეტიკური ენერგია უფრო დაბალია მიზიდულობის ძალაზე, მაშინ მითითებულიაობიექტი დამოუკიდებლად ვერ დატოვებს ხვრელს. მაგრამ ეს შეესაბამება კლასიკური ფიზიკის კანონებს. ფოსოს კიდის დასაძლევად და გზის გასაგრძელებლად მას აუცილებლად დასჭირდება დამატებითი კინეტიკური იმპულსი. ასე ლაპარაკობდა დიდი ნიუტონი.
კვანტურ სამყაროში ყველაფერი გარკვეულწილად განსხვავებულია. ახლა დავუშვათ, რომ ხვრელში არის კვანტური ნაწილაკი. ამ შემთხვევაში ჩვენ აღარ ვისაუბრებთ დედამიწაზე რეალურ ფიზიკურ გაღრმავებაზე, არამედ იმაზე, რასაც ფიზიკოსები პირობითად „პოტენციურ ხვრელს“უწოდებენ. ამ მნიშვნელობას ასევე აქვს ფიზიკური დაფის ანალოგი - ენერგეტიკული ბარიერი. აქ სიტუაცია მკვეთრად იცვლება. იმისთვის, რომ მოხდეს ეგრეთ წოდებული კვანტური გადასვლა და ნაწილაკი იყოს ბარიერის გარეთ, სხვა პირობაა საჭირო.
თუ გარე ენერგეტიკული ველის ინტენსივობა ნაკლებია ნაწილაკების პოტენციურ ენერგიაზე, მაშინ მას აქვს რეალური შანსი გადალახოს ბარიერი მისი სიმაღლის მიუხედავად. მაშინაც კი, თუ მას არ აქვს საკმარისი კინეტიკური ენერგია ნიუტონის ფიზიკის გაგებაში. ეს არის იგივე გვირაბის ეფექტი. იგი მუშაობს შემდეგნაირად. კვანტურ მექანიკას ახასიათებს ნებისმიერი ნაწილაკის აღწერა არა გარკვეული ფიზიკური სიდიდეების დახმარებით, არამედ ტალღური ფუნქციის საშუალებით, რომელიც დაკავშირებულია დროის თითოეულ კონკრეტულ ერთეულში ნაწილაკის გარკვეულ წერტილში მდებარეობის ალბათობასთან.
როდესაც ნაწილაკი ეჯახება გარკვეულ ბარიერს, შროდინგერის განტოლების გამოყენებით, შეგიძლიათ გამოთვალოთ ამ ბარიერის გადალახვის ალბათობა. ვინაიდან ბარიერი არ არის მხოლოდ ენერგიულადშთანთქავს ტალღის ფუნქციას, მაგრამ ასევე ამცირებს მას ექსპონენტურად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კვანტურ სამყაროში არ არსებობს გადაულახავი დაბრკოლებები, არამედ მხოლოდ დამატებითი პირობები, რომლებშიც ნაწილაკი შეიძლება იყოს ამ ბარიერების მიღმა. სხვადასხვა დაბრკოლებები, რა თქმა უნდა, ხელს უშლის ნაწილაკების მოძრაობას, მაგრამ არავითარ შემთხვევაში არ არის მყარი შეუღწევადი საზღვრები. შედარებით რომ ვთქვათ, ეს არის ერთგვარი საზღვარი ორ სამყაროს შორის - ფიზიკურსა და ენერგიას შორის.
გვირაბის ეფექტს აქვს თავისი ანალოგი ბირთვულ ფიზიკაში - ატომის ავტოიონიზაცია ძლიერ ელექტრულ ველში. მყარი მდგომარეობის ფიზიკა ასევე უხვადაა გვირაბის გამოვლინების მაგალითებით. ეს მოიცავს ველის ემისიას, ვალენტური ელექტრონების მიგრაციას, ასევე ეფექტებს, რომლებიც წარმოიქმნება თხელი დიელექტრიკული ფირით გამოყოფილი ორი სუპერგამტარის შეხებისას. გვირაბის გაყვანა განსაკუთრებულ როლს თამაშობს მრავალი ქიმიური პროცესის განხორციელებაში დაბალ და კრიოგენულ ტემპერატურაზე.
