Efecto cuántico descrito en 1928 por George Gamow para explicar la desintegración radiactiva en la que se producía la emisión de partículas alfa. Gamow descubrió que según el principio de incertidumbre de Heisenberg una pequeña parte de un núcleo atómico, la parte que más tarde constituye la partícula alfa, no está exactamente en el núcleo sino ligeramente separada de él, lo bastante separada como para que predominen los efectos de la fuerza de repulsión electrostática y no la interacción nuclear fuerte

Gamow describió la situación utilizando la analogía de un valle. La partícula alfa se hallaba en un valle con el resto del núcleo atómico, un valle donde predominaban las fuerzas nucleares y que estaba rodeado por altas montañas difíciles de subir, ya que ello requería mucha energía. Las partículas alfa detectadas no poseían la energía necesaria para salir de aquel valle. Sin embargo, gracias a la incertidumbre cuántica la partícula alfa podía salir del valle como si cavase un túnel a través de las montañas. Una vez fuera del valle de la fuerza nuclear, la repulsión electrostática se hacía cargo de la situación.

El efecto túnel descrito por Gamow no sólo explica el proceso que permite la emisión de una partícula alfa, sino que es también la explicación de la fusión nuclear que tiene lugar en las estrellas. Allí, dos protones deben acercarse lo bastante como para formar un nuevo núcleo atómico. Sin embargo, cuanto más se acercan mayor es repulsión electrostática entre ellos. El efecto túnel permite que los protones caven un túnel a través de esa repulsión y se aproximen lo bastante como para que la interacción nuclear fuerte los mantenga unidos. De hecho, la existencia del efecto túnel compensa la falta de energía que sería necesaria para llevar a cabo el proceso en su ausencia, una energía tal que en la mayoría de las estrellas la temperatura sería insuficiente para que hubiese fusión. El efecto túnel se manifiesta también en procesos tan cotidianos como los que tienen lugar en una pila eléctrica o en un circuito electrónico

Una obra de dos escritores españoles ha conseguido llevar el efecto túnel a la ciencia-ficción. Se trata de HIJOS DE LA ETERNIDAD, de Juan Miguel Aguilera y Javier Redal. En ella se observa cómo una civilización futura ha desarrollado un efecto túnel macroscópico. Merced a ello, son capaces de disparar haces de luz a través de asteroides, mover éstos, o viajar un millón de años-luz en cero segundos por el simple procedimiento de hacer probable lo improbable.