Werner Heisenberg foreslog usikkerhedsprincippet i 1927. Det siger, at visse par af egenskaber, som position og momentum, ikke begge kan kendes med vilkårlig præcision. Jo mere præcist man kender den ene, desto mindre præcist kan man kende den anden. Produktet af usikkerhederne er altid større end eller lig med ħ/2, hvor ħ er den reducerede Planck-konstant. Princippet handler ikke om begrænsninger ved måleværktøjer. Det er et grundlæggende træk ved kvantemekanik. Partikler har ikke bestemte positioner og momentum på samme tid. De eksisterer i en sky af sandsynligheder.

Usikkerhedsprincippet har dybtgående implikationer. Det forklarer, hvorfor elektroner ikke støder ind i kerner. Hvis en elektron var begrænset til et lille rum, ville dens momentumusikkerhed være enorm, og den ville undslippe. Det forklarer, hvorfor atomer har størrelse, og hvorfor stof er stabilt. Det forklarer, hvorfor det absolutte nulpunkt er uopnåeligt. Det er også grundlaget for kvantetunneling, hvor partikler passerer gennem barrierer, som de klassisk ikke kunne. Usikkerhedsprincippet er ikke en udtalelse om uvidenhed. Det er en udtalelse om virkelighedens natur. I kvanteverdenen er egenskaber ikke definitive, før de måles, og selv da kan nogle par ikke være skarpe samtidigt.

Fakta om usikkerhedsprincippet

• Foreslået. Werner Heisenberg, 1927.
• Par. Position og momentum, energi og tid.
• Formel. ΔxΔp ≥ ħ/2.
• Ikke om værktøjer. Grundlæggende træk ved kvantemekanik.
• Konsekvenser. Atomar stabilitet, kvantetunneling.

Usikkerhedsprincippet er ikke det samme som observatøreffekten. Observatøreffekten handler om måling, der forstyrrer systemet. Usikkerhedsprincippet handler om kvantetilstandenes natur.