Werner Heisenberg formuleerde het onzekerheidsprincipe in 1927. Het stelt dat bepaalde paren eigenschappen, zoals positie en impuls, niet beide met willekeurige precisie bekend kunnen zijn. Hoe preciezer je de ene kent, hoe minder precies je de andere kunt kennen. Het product van de onzekerheden is altijd groter dan of gelijk aan ħ/2, waarbij ħ de gereduceerde constante van Planck is. Het principe gaat niet over beperkingen van meetinstrumenten. Het is een fundamenteel kenmerk van de kwantummechanica. Deeltjes hebben niet tegelijkertijd een bepaalde positie en impuls. Ze bestaan ​​in een wolk van waarschijnlijkheden.

Het onzekerheidsprincipe heeft diepgaande implicaties. Het verklaart waarom elektronen niet botsen met kernen. Als een elektron in een minuscule ruimte zou worden opgesloten, zou de onzekerheid in zijn impuls enorm zijn en zou het ontsnappen. Het verklaart waarom atomen een bepaalde grootte hebben en waarom materie stabiel is. Het verklaart waarom het absolute nulpunt onbereikbaar is. Het vormt ook de basis van kwantumtunneling, waarbij deeltjes door barrières heen gaan waar ze klassiek gezien niet doorheen zouden kunnen. Het onzekerheidsprincipe is geen uitspraak over onwetendheid. Het is een uitspraak over de aard van de werkelijkheid. In de kwantumwereld zijn eigenschappen pas definitief als ze gemeten zijn, en zelfs dan kunnen sommige paren niet tegelijkertijd scherp zijn.

Feiten over het onzekerheidsprincipe

• Voorgesteld. Werner Heisenberg, 1927.
• Pairs. Positie en momentum, energie en tijd.
• Formule. ΔxΔp ≥ ħ/2.
• Niet over gereedschap. Fundamenteel kenmerk van de kwantummechanica.
• Gevolgen. Atoomstabiliteit, kwantumtunneling.

Het onzekerheidsprincipe is niet hetzelfde als het waarnemerseffect. Het waarnemerseffect gaat over de verstoring van het systeem door metingen. Het onzekerheidsprincipe gaat over de aard van kwantumtoestanden.