Bir atom altı parçacığın, aşamayacağı kadar yüksek görünen bir enerji engelinin öbür tarafında belirmesi kulağa bilimkurgu gibi gelir. Kuantum tünelleme tam olarak budur: Klasik fiziğin duvar dediği şey, kuantum dünyasında mutlak bir hapishane değildir. Parçacıklar dalga benzeri özellikleri nedeniyle engelin içinden geçme olasılığı taşır. Bu olasılık çoğu zaman küçük olsa da biyoloji, küçük ihtimalleri milyarlarca yıl boyunca sabırla biriktiren olağanüstü bir laboratuvardır.
Mikroskobik sıçrama, makroskobik sonuç
DNA’nın iki zincirini bir arada tutan hidrojen bağlarında protonlar bulunur. Bu protonlar, belirli koşullarda bir atomdan diğerine klasik anlamda tırmanarak değil, kuantum tünelleme yoluyla geçebilir. Böyle bir geçiş, baz çiftlerinin geçici biçimde farklı kimyasal formlara dönüşmesine neden olabilir. Örneğin bir bazın nadir görülen tautomerik biçimi ortaya çıktığında, DNA eşleşme kuralları anlık olarak şaşabilir. Hücre bölünmesi tam bu sırada gerçekleşirse, yanlış nükleotid yerleştirilebilir; hata onarılmazsa mutasyon kalıcı hale gelebilir.
Göreliliğin keşfedilmesinden uzun zaman önce, bilim iki temel ilke keşfetmişti; enerjinin korunumu ve kütle korunumu. Bunların ilki 17. yüzyılda Leibniz tarafından ayrıntılı olarak incelenmiş ve ardından 19. yüzyılda bir mekanik ilkesinin doğal sonucu olarak geliştirilmişti. Çok daha önceleri, ilk insanlar, sürtme yardımıyla ateş yaktıklarında ve böylelikle de verili bir enerji miktarını (iş) ısıya dönüştürdüklerinde, işin ve ısının eşdeğerliliği ilkesini pratik olarak keşfetmişlerdi. Bu yüzyılın başlarında, kütlenin enerji biçimlerinden sadece biri olduğu keşfedilmişti. Bir madde parçacığı oldukça yüksek düzeyde yoğunlaşmış ve lokalize olmuş enerjiden başka bir şey değildir. Bir parçacıkta yoğunlaşan enerji miktarı onun kütlesiyle orantılıdır ve toplam enerji miktarı her zaman sabit kalır. Bir çeşit enerjinin kaybı, bir başka çeşit enerjinin kazanılmasıyla telâfi edilir. Enerji sürekli olarak biçimini değiştirirken yine de her zaman aynı kalır.