Werner Heisenberg propôs o princípio da incerteza em 1927. Afirma que certos pares de propriedades, como a posição e o momento, não podem ser conhecidos simultaneamente com uma precisão arbitrária. Quanto mais precisamente se conhece uma, menos precisamente se pode conhecer a outra. O produto das incertezas é sempre maior ou igual a ħ/2, onde ħ é a constante de Planck reduzida. O princípio não se refere a limitações dos instrumentos de medição. É uma característica fundamental da mecânica quântica. As partículas não têm posições e momentos definidos ao mesmo tempo. Existem numa nuvem de probabilidades.

O princípio da incerteza tem implicações profundas. Explica por que razão os eletrões não colidem com os núcleos. Se um eletrão estivesse confinado a um espaço minúsculo, a incerteza do seu momento seria enorme e ele escaparia. Explica porque é que os átomos têm tamanho e porque é que a matéria é estável. Explica porque é que o zero absoluto é inatingível. É também a base do tunelamento quântico, onde as partículas atravessam barreiras que classicamente não conseguiriam. O princípio da incerteza não é uma afirmação sobre a ignorância. É uma afirmação sobre a natureza da realidade. No mundo quântico, as propriedades não são definidas até serem medidas e, mesmo assim, alguns pares não podem ser simultaneamente nítidos.

Factos do princípio da incerteza

• Proposto. Werner Heisenberg, 1927.
• Pares. Posição e impulso, energia e tempo.
• Fórmula. ΔxΔp ≥ ħ/2.
• Não se trata de ferramentas. Característica fundamental da mecânica quântica.
• Consequências. Estabilidade atómica, tunelamento quântico.

O princípio da incerteza não é o mesmo que o efeito do observador. O efeito do observador diz respeito à perturbação do sistema provocada pela medição. O princípio da incerteza diz respeito à natureza dos estados quânticos.