Werner Heisenberg föreslog osäkerhetsprincipen år 1927. Den säger att vissa par av egenskaper, som position och rörelsemängd, inte båda kan kännas till med godtycklig precision. Ju mer exakt man känner till den ena, desto mindre exakt kan man känna till den andra. Produkten av osäkerheterna är alltid större än eller lika med ħ/2, där ħ är den reducerade Planckkonstanten. Principen handlar inte om begränsningar hos mätverktyg. Det är en grundläggande egenskap inom kvantmekaniken. Partiklar har inte bestämda positioner och rörelsemängder samtidigt. De existerar i ett moln av sannolikheter.

Osäkerhetsprincipen har djupgående konsekvenser. Den förklarar varför elektroner inte kraschar in i kärnor. Om en elektron var begränsad till ett litet utrymme, skulle dess momentumosäkerhet vara enorm, och den skulle undkomma. Den förklarar varför atomer har storlek och varför materia är stabil. Den förklarar varför absoluta nollpunkten är ouppnåelig. Den är också grunden för kvanttunnelbildning, där partiklar passerar genom barriärer som de klassiskt inte kunde. Osäkerhetsprincipen är inte ett påstående om okunnighet. Det är ett påstående om verklighetens natur. I kvantvärlden är egenskaper inte definitiva förrän de mäts, och även då kan vissa par inte vara skarpa samtidigt.

Fakta om osäkerhetsprincipen

• Föreslagen. Werner Heisenberg, 1927.
• Par. Position och rörelsemängd, energi och tid.
• Formula. ΔxΔp ≥ ħ/2.
• Inte om verktyg. Grundläggande drag i kvantmekanik.
• Konsekvenser. Atomstabilitet, kvanttunnling.

Osäkerhetsprincipen är inte densamma som observatörseffekten. Observatörseffekten handlar om mätningar som stör systemet. Osäkerhetsprincipen handlar om kvanttillståndens natur.