Werner Heisenberg a proposé le principe d'incertitude en 1927. Ce principe stipule que certaines paires de propriétés, comme la position et l'impulsion, ne peuvent être connues simultanément avec une précision arbitraire. Plus l'une est connue avec précision, moins l'autre l'est. Le produit des incertitudes est toujours supérieur ou égal à ħ/2, où ħ est la constante de Planck réduite. Ce principe ne concerne pas les limitations des instruments de mesure ; il s'agit d'une caractéristique fondamentale de la mécanique quantique. Les particules n'ont pas simultanément une position et une impulsion définies. Elles existent dans un nuage de probabilités.

Le principe d'incertitude a des implications profondes. Il explique pourquoi les électrons ne percutent pas les noyaux. Si un électron était confiné dans un espace infime, l'incertitude de sa quantité de mouvement serait énorme et il s'échapperait. Il explique pourquoi les atomes ont une taille et pourquoi la matière est stable. Il explique pourquoi le zéro absolu est inaccessible. Il est également à la base de l'effet tunnel, où des particules traversent des barrières qu'elles ne pourraient pas franchir classiquement. Le principe d'incertitude n'est pas une affirmation concernant l'ignorance. C'est une affirmation concernant la nature de la réalité. Dans le monde quantique, les propriétés ne sont pas définies tant qu'elles n'ont pas été mesurées, et même alors, certaines paires ne peuvent pas être simultanément nettes.

faits relatifs au principe d'incertitude

• Proposé. Werner Heisenberg, 1927.
• Paires. Position et élan, énergie et temps.
• Formule. ΔxΔp ≥ ħ/2.
• Ce n'est pas une question d'outils. Caractéristique fondamentale de la mécanique quantique.
• Conséquences. Stabilité atomique, effet tunnel quantique.

Le principe d'incertitude diffère de l'effet d'observateur. Ce dernier concerne la perturbation du système par la mesure, tandis que le principe d'incertitude porte sur la nature des états quantiques.