الهيدروجين هو أخف ذرة. في بعض الجزيئات، لا يتصرف ككرة صغيرة، بل كموجة يمكنها أن تتسرب عبر حاجز الطاقة. الأمر أشبه بأن تجد الكرة نفسها على الجانب الآخر من التلة دون أن تتدحرج فوقها. يسمي العلماء هذه الظاهرة بالنفق الكمومي (quantum tunneling).
ولكن كيف يجد الجزيء طريقًا لمثل هذا الانتقال؟ في السابق، كنا نرى فقط نقطتي البداية والنهاية، بينما كان المسار نفسه مخفيًا. الآن، ابتكر العلماء طريقة تثبت الجزيء عند "الدرز"، أي الحدود التي تتساوى فيها طاقة الحالة الابتدائية والنهائية. الأمر يشبه حبلًا مشدودًا يمشي عليه الهيدروجين.
الآن، بعد أن أصبح لدينا خريطة لهذا المسار الخفي، يمكننا حساب سرعات التفاعلات الكيميائية بدقة أكبر. وهذا مهم لفهم عمل الإنزيمات في أجسامنا ولتطوير مواد جديدة.
يمكن أن يتغير الاقتران الاهتزازي الإلكتروني بين حالتي المتفاعل والناتج بمقدار عشرة أضعاف عند تغيير مسافة المانح-المستقبل بمقدار 0.1 أنغستروم فقط، وهو ما يعادل سمك طبقة ذرية واحدة.