德國物理學家海森堡1927年提出的(de)(de)不(bu)確(que)定性原(yuan)(yuan)理是量(liang)(liang)子力學的(de)(de)產物。這項原(yuan)(yuan)則陳述了精確(que)確(que)定一個粒(li)(li)子，例如原(yuan)(yuan)子周圍(wei)的(de)(de)電子的(de)(de)位置和動(dong)量(liang)(liang)是有限制(zhi)。這個不(bu)確(que)定性來自兩個因素，首先(xian)測量(liang)(liang)某(mou)東西(xi)的(de)(de)行為將會不(bu)可避免地擾亂那個事物，從而改(gai)變它的(de)(de)狀(zhuang)態；其次，因為量(liang)(liang)子世界(jie)不(bu)是具(ju)體的(de)(de)，但基于概率，精確(que)確(que)定一個粒(li)(li)子狀(zhuang)態存在更(geng)深刻更(geng)根本的(de)(de)限制(zhi)。
海森堡測不準原理是通過一些實(shi)驗(yan)來(lai)論(lun)證的。設想用(yong)(yong)一個(ge)γ射線顯微(wei)(wei)鏡來(lai)觀察一個(ge)電子的坐(zuo)標(biao)，因(yin)為(wei)γ射線顯微(wei)(wei)鏡的分辨(bian)(bian)本領(ling)受到波(bo)長(chang)λ的限制，所(suo)(suo)用(yong)(yong)光的波(bo)長(chang)λ越(yue)短，顯微(wei)(wei)鏡的分辨(bian)(bian)率(lv)越(yue)高，從(cong)而測定(ding)電子坐(zuo)標(biao)不確定(ding)的程度就越(yue)小，所(suo)(suo)以。但另一方面，光照射到電子，可以看(kan)成是光量(liang)子和電子的碰撞，波(bo)長(chang)λ越(yue)短，光量(liang)子的動量(liang)就越(yue)大，所(suo)(suo)以有。
再比(bi)如，用(yong)將光(guang)(guang)照到一個粒子(zi)上(shang)的(de)(de)方式來(lai)測量一個粒子(zi)的(de)(de)位置(zhi)(zhi)和(he)速度，一部分光(guang)(guang)波被此(ci)粒子(zi)散射(she)開來(lai)，由此(ci)指明其(qi)位置(zhi)(zhi)。但(dan)人(ren)們不可能將粒子(zi)的(de)(de)位置(zhi)(zhi)確定到比(bi)光(guang)(guang)的(de)(de)兩個波峰(feng)之間的(de)(de)距離更(geng)小(xiao)的(de)(de)程(cheng)度，所以為了精確測定粒子(zi)的(de)(de)位置(zhi)(zhi)，必(bi)須用(yong)短波長的(de)(de)光(guang)(guang)。
但(dan)普(pu)朗(lang)克的(de)量子假設，人(ren)們不(bu)能用任(ren)意小量的(de)光：人(ren)們至少要用一(yi)個光量子。這量子會(hui)擾(rao)動粒(li)子，并(bing)以一(yi)種(zhong)不(bu)能預見的(de)方式改變粒(li)子的(de)速度。
所以，簡單來(lai)說，就是(shi)如果要(yao)(yao)想(xiang)測(ce)(ce)定(ding)一個(ge)量(liang)子的(de)精(jing)(jing)確(que)位置的(de)話(hua)，那(nei)么就需要(yao)(yao)用波(bo)長(chang)盡量(liang)短的(de)波(bo)，這樣的(de)話(hua)，對(dui)這個(ge)量(liang)子的(de)擾動也會越(yue)大，對(dui)它(ta)的(de)速(su)度測(ce)(ce)量(liang)也會越(yue)不精(jing)(jing)確(que)；如果想(xiang)要(yao)(yao)精(jing)(jing)確(que)測(ce)(ce)量(liang)一個(ge)量(liang)子的(de)速(su)度，那(nei)就要(yao)(yao)用波(bo)長(chang)較長(chang)的(de)波(bo)，那(nei)就不能精(jing)(jing)確(que)測(ce)(ce)定(ding)它(ta)的(de)位置。
于(yu)(yu)是，經過一(yi)番(fan)推理計(ji)算，海森(sen)(sen)堡得(de)出(chu)：△q△p≥?/2（?=h/2π）。海森(sen)(sen)堡寫(xie)道(dao)：“在位(wei)置(zhi)被測(ce)定的一(yi)瞬(shun)，即當光子(zi)正被電(dian)子(zi)偏轉(zhuan)時，電(dian)子(zi)的動(dong)量發生一(yi)個不連續(xu)的變化(hua)，因(yin)此，在確(que)知(zhi)電(dian)子(zi)位(wei)置(zhi)的瞬(shun)間(jian)，關于(yu)(yu)它的動(dong)量我們(men)就只能知(zhi)道(dao)相應于(yu)(yu)其不連續(xu)變化(hua)的大小的程度。于(yu)(yu)是，位(wei)置(zhi)測(ce)定得(de)越準確(que)，動(dong)量的測(ce)定就越不準確(que)，反之亦然。”
海森堡(bao)還通過對(dui)確(que)(que)定(ding)(ding)原子(zi)磁(ci)矩的斯特恩(en)-蓋(gai)拉赫(he)實驗的分析證明(ming)，原子(zi)穿過偏(pian)轉所費的時間△T越(yue)長(chang)，能(neng)量(liang)測(ce)量(liang)中(zhong)的不確(que)(que)定(ding)(ding)性△E就越(yue)小。再加上德布羅(luo)意關系(xi)λ=h/p，海森堡(bao)得到(dao)△E△T≥h/4π，并且作(zuo)出結論(lun)：“能(neng)量(liang)的準確(que)(que)測(ce)定(ding)(ding)如(ru)何，只有靠相應(ying)的對(dui)時間的測(ce)不準量(liang)才(cai)能(neng)得到(dao)。”
在量(liang)(liang)子力學里，不(bu)(bu)確(que)(que)定(ding)性(xing)原理（Uncertainty principle）表明，粒子的位置(zhi)與動量(liang)(liang)不(bu)(bu)可同(tong)時被確(que)(que)定(ding)，位置(zhi)的不(bu)(bu)確(que)(que)定(ding)性(xing)與動量(liang)(liang)的不(bu)(bu)確(que)(que)定(ding)性(xing)遵守(shou)不(bu)(bu)等式
其中，h是普朗克常數。
維爾納(na)(na)·海(hai)森堡(bao)(bao)于1927年發(fa)表(biao)(biao)論文給出(chu)(chu)這原理的(de)(de)原本啟發(fa)式論述(shu)，因此這原理又稱(cheng)為“海(hai)森堡(bao)(bao)不確(que)定(ding)性(xing)原理”。根(gen)據海(hai)森堡(bao)(bao)的(de)(de)表(biao)(biao)述(shu)，測(ce)量(liang)這動作(zuo)不可避免的(de)(de)攪擾了被測(ce)量(liang)粒子(zi)的(de)(de)運動狀態，因此產生不確(que)定(ding)性(xing)。同(tong)年稍后(hou)，厄爾·肯納(na)(na)德(de)（Earl Kennard）給出(chu)(chu)另(ling)一(yi)種(zhong)表(biao)(biao)述(shu)。隔年，赫爾曼·外(wai)爾也(ye)獨立(li)獲得這結果。按(an)照肯納(na)(na)德(de)的(de)(de)表(biao)(biao)述(shu)，位置的(de)(de)不確(que)定(ding)性(xing)與動量(liang)的(de)(de)不確(que)定(ding)性(xing)是粒子(zi)的(de)(de)秉性(xing)，無(wu)法同(tong)時壓抑(yi)至低于某(mou)極限關(guan)系式，與測(ce)量(liang)的(de)(de)動作(zuo)無(wu)關(guan)。這樣，對于不確(que)定(ding)性(xing)原理，有兩種(zhong)完全(quan)不同(tong)的(de)(de)表(biao)(biao)述(shu)。追根(gen)究柢，這兩種(zhong)表(biao)(biao)述(shu)等(deng)價，可以從其中任意一(yi)種(zhong)表(biao)(biao)述(shu)推(tui)導出(chu)(chu)另(ling)一(yi)種(zhong)表(biao)(biao)述(shu)。
長久以(yi)來，不(bu)(bu)確(que)定性原(yuan)(yuan)理(li)與(yu)另(ling)一種類似的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)效(xiao)應(ying)（稱為(wei)觀察(cha)者(zhe)(zhe)(zhe)效(xiao)應(ying)）時常(chang)會被混淆在(zai)一起。觀察(cha)者(zhe)(zhe)(zhe)效(xiao)應(ying)指出，對于系(xi)統(tong)的(de)(de)測量(liang)(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)可避免(mian)地會影響到(dao)這(zhe)系(xi)統(tong)。為(wei)了(le)解釋量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)不(bu)(bu)確(que)定性，海森堡的(de)(de)表述(shu)所援用(yong)的(de)(de)是量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)層(ceng)級的(de)(de)觀察(cha)者(zhe)(zhe)(zhe)效(xiao)應(ying)。之(zhi)后，物(wu)(wu)理(li)學(xue)者(zhe)(zhe)(zhe)漸漸發覺，肯(ken)納德的(de)(de)表述(shu)所涉及的(de)(de)不(bu)(bu)確(que)定性原(yuan)(yuan)理(li)是所有(you)類波系(xi)統(tong)的(de)(de)內秉性質(zhi)(zhi)，它之(zhi)所以(yi)會出現于量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)力學(xue)完(wan)全是因(yin)為(wei)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)物(wu)(wu)體的(de)(de)波粒二象性，它實際(ji)表現出量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)系(xi)統(tong)的(de)(de)基礎性質(zhi)(zhi)，而不(bu)(bu)是對于當今科(ke)技實驗觀測能力的(de)(de)定量(liang)(liang)(liang)(liang)評估(gu)。在(zai)這(zhe)里特(te)別強調(diao)，測量(liang)(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)是只有(you)實驗觀察(cha)者(zhe)(zhe)(zhe)參與(yu)的(de)(de)過程，而是經(jing)典(dian)物(wu)(wu)體與(yu)量(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)物(wu)(wu)體之(zhi)間的(de)(de)相互(hu)作用(yong)，不(bu)(bu)論是否有(you)任(ren)何觀察(cha)者(zhe)(zhe)(zhe)參與(yu)這(zhe)過程。
類(lei)似的(de)(de)不(bu)確定性(xing)關系式也存在于(yu)(yu)能量(liang)和(he)時間(jian)、角(jiao)動量(liang)和(he)角(jiao)度(du)等物理量(liang)之間(jian)。由于(yu)(yu)不(bu)確定性(xing)原(yuan)(yuan)理是量(liang)子(zi)力學(xue)的(de)(de)重(zhong)要(yao)結果，很多(duo)一(yi)般實(shi)驗(yan)都時常會(hui)涉(she)(she)及到關于(yu)(yu)它的(de)(de)一(yi)些(xie)問題。有些(xie)實(shi)驗(yan)會(hui)特(te)別檢(jian)驗(yan)這(zhe)原(yuan)(yuan)理或類(lei)似的(de)(de)原(yuan)(yuan)理。例如，檢(jian)驗(yan)發(fa)生于(yu)(yu)超導系統或量(liang)子(zi)光學(xue)系統的(de)(de)“數字－相(xiang)位(wei)不(bu)確定性(xing)原(yuan)(yuan)理”。對(dui)于(yu)(yu)不(bu)確定性(xing)原(yuan)(yuan)理的(de)(de)相(xiang)關研究可以用來發(fa)展(zhan)引力波干涉(she)(she)儀所需要(yao)的(de)(de)低(di)噪(zao)聲科(ke)技。
該原理(li)表明(ming)：一個微觀粒(li)子的某些物(wu)理(li)量(liang)(liang)(liang)(liang)（如位置和(he)動(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)，或方位角與動(dong)量(liang)(liang)(liang)(liang)矩，還有時(shi)間和(he)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)等(deng)），不可(ke)能(neng)同時(shi)具有確(que)定的數值(zhi)，其(qi)中一個量(liang)(liang)(liang)(liang)越確(que)定，另一個量(liang)(liang)(liang)(liang)的不確(que)定程(cheng)度就越大(da)。測量(liang)(liang)(liang)(liang)一對共軛量(liang)(liang)(liang)(liang)的誤差（標準差）的乘積必然大(da)于(yu)常數h/4π（h是普朗克常數）是海森堡(bao)在1927年首先提出的，它反映(ying)了微觀粒(li)子運(yun)動(dong)的基本規律——以(yi)(yi)共軛量(liang)(liang)(liang)(liang)為自(zi)變(bian)量(liang)(liang)(liang)(liang)的概率幅函數（波函數）構成(cheng)傅立(li)葉變(bian)換對；以(yi)(yi)及(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)子力學的基本關系，是物(wu)理(li)學中又一條重要原理(li)。
緊跟在漢(han)斯(si)(si)·克拉默斯(si)(si)（Hans Kramers）的(de)(de)(de)開(kai)拓(tuo)工(gong)作之后，1925年6月(yue)，維(wei)爾(er)納(na)·海(hai)森(sen)堡發表論文《運動(dong)(dong)與(yu)機械關系的(de)(de)(de)量子(zi)理(li)論重新詮釋》（Quantum-Theoretical Re-interpretation of Kinematic and Mechanical Relations），創(chuang)立(li)了矩陣(zhen)力(li)(li)學。舊量子(zi)論漸(jian)漸(jian)式(shi)微(wei)，現(xian)代量子(zi)力(li)(li)學正式(shi)開(kai)啟(qi)。矩陣(zhen)力(li)(li)學大(da)膽地假設，關于運動(dong)(dong)的(de)(de)(de)經典(dian)概念不適(shi)用于量子(zi)層(ceng)級。在原(yuan)子(zi)里的(de)(de)(de)電子(zi)并不是運動(dong)(dong)于明(ming)確的(de)(de)(de)軌(gui)道，而是模(mo)糊不清，無(wu)法(fa)觀察到(dao)的(de)(de)(de)軌(gui)域(yu)；其對于時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)傅里葉變換只涉及從量子(zi)躍遷(qian)中觀察到(dao)的(de)(de)(de)離散頻率。
海森堡(bao)在(zai)論文里提(ti)出(chu)，只(zhi)有在(zai)實驗里能夠觀(guan)察到的物理量才具有物理意義，才可以(yi)用(yong)理論描述其物理行為(wei)，其它都是無(wu)(wu)(wu)稽之談。因此，他避開任何涉(she)及粒子運動(dong)軌(gui)道的詳細計算，例(li)如，粒子隨著(zhu)時間(jian)而改變的確切運動(dong)位置。因為(wei)，這運動(dong)軌(gui)道是無(wu)(wu)(wu)法(fa)直接觀(guan)察到的。替代(dai)(dai)地(di)，他專注于研究(jiu)電子躍遷時，所發射(she)的光的離散(san)頻率和強度(du)。他計算出(chu)代(dai)(dai)表(biao)位置與動(dong)量的無(wu)(wu)(wu)限矩陣。這些矩陣能夠正(zheng)確地(di)預測電子躍遷所發射(she)出(chu)光波的強度(du)。
同年6月，海森(sen)(sen)堡(bao)(bao)的(de)上司馬克斯(si)·玻恩，在閱讀了(le)海森(sen)(sen)堡(bao)(bao)交給他(ta)發表(biao)的(de)論(lun)文(wen)后，發覺了(le)位(wei)置與動量無限(xian)矩陣有一(yi)個很顯(xian)著的(de)關(guan)系(xi)──它們不(bu)互相對易。這(zhe)關(guan)系(xi)稱為(wei)正則對易關(guan)系(xi)，以方程表(biao)示為(wei)：
在那時，物理(li)學者還沒能清楚地了解這重要的(de)結(jie)果，他們(men)無(wu)法給予合理(li)的(de)詮釋。
小澤不(bu)等式及其(qi)驗(yan)證
隨著科技進步，20世(shi)紀80年代以來，有(you)聲(sheng)音開始指(zhi)出(chu)該定律并不是萬能(neng)的。日本名古屋大學教授小澤正直在(zai)(zai)2003年提出(chu)“小澤不等式”，認為“測不準原理”可能(neng)有(you)其缺陷所在(zai)(zai)。為此，其科研團隊(dui)對與構成原子的中子“自轉”傾向相(xiang)關的兩(liang)個(ge)(ge)值進行了(le)精(jing)(jing)密測量，并成功測出(chu)超(chao)過所謂“極(ji)限”的兩(liang)個(ge)(ge)值的精(jing)(jing)度，使得(de)小澤不等式獲得(de)成立，同時也證明了(le)與“測不準原理”之間存(cun)在(zai)(zai)矛盾。
日本名古(gu)屋大學教授(shou)小澤正直(zhi)和(he)奧地利維也納工科大學副教授(shou)長谷川祐司(si)的(de)科研團隊(dui)通(tong)過實驗發(fa)現，大約在(zai)80年前提出的(de)用來解(jie)釋微觀(guan)世界中量子力學的(de)基(ji)本定律“測不準原理”有(you)其缺陷所在(zai)。該(gai)發(fa)現在(zai)全世界尚(shang)屬首次。這個發(fa)現成果被稱(cheng)作是(shi)應面向(xiang)高(gao)速密碼通(tong)信(xin)技術應用和(he)教科書改(gai)換的(de)形勢所迫，于2012年1月15日在(zai)英國科學雜志(zhi)《自然物(wu)理學》（電子版）上發(fa)表(biao)。
多(duo)(duo)倫多(duo)(duo)大學（the University of Toronto）量子光學研(yan)究小(xiao)組的(de)李·羅澤(ze)馬（Lee Rozema）設計(ji)了一(yi)種測量物(wu)理性質的(de)儀器，其研(yan)究成果發表在2012年9月(yue)7日(ri)當(dang)周的(de)《物(wu)理評論(lun)通訊》（Physical Review Letters）周刊(kan)上。
為了達到這(zhe)個目標，需要在(zai)光子(zi)進入(ru)儀器(qi)前(qian)進行測(ce)(ce)量(liang)，但(dan)是這(zhe)個過程也會造成(cheng)(cheng)干擾(rao)。為了解決這(zhe)個問題(ti)，羅澤馬(ma)及其同事使用一種弱測(ce)(ce)量(liang)技(ji)術（weak measurement），讓所測(ce)(ce)對(dui)象(xiang)受到的干擾(rao)微(wei)乎其微(wei)，每個光子(zi)進入(ru)儀器(qi)前(qian)，研(yan)究(jiu)人員對(dui)其弱測(ce)(ce)量(liang)，然后(hou)再用儀器(qi)測(ce)(ce)量(liang)，之(zhi)后(hou)對(dui)比兩個結果。發現造成(cheng)(cheng)的干擾(rao)不(bu)像海森貝格原(yuan)理中推斷的那么大。
這一發(fa)(fa)現(xian)是對(dui)海森貝格理論的(de)挑(tiao)戰。2010年，澳大(da)利亞(ya)格里菲斯大(da)學（Griffith University）科學家倫(lun)德(de)（A.P. Lund）和(he)懷(huai)斯曼(man)（Howard Wiseman）發(fa)(fa)現(xian)弱測量可以應用于測量量子(zi)體系，然而還需要一個微型量子(zi)計(ji)算(suan)機(ji)，但(dan)這種(zhong)計(ji)算(suan)機(ji)很難生(sheng)產出(chu)來(lai)。羅澤馬的(de)實驗包括(kuo)應用弱測量和(he)通過“簇(cu)態(tai)量子(zi)計(ji)算(suan)”技術簡化量子(zi)計(ji)算(suan)過程，把這兩者結合，找到了在(zai)實驗室測試(shi)倫(lun)德(de)和(he)懷(huai)斯曼(man)觀點的(de)方(fang)法。
海森堡與玻(bo)爾(er)共同討論問題
1926年，海森(sen)(sen)堡(bao)任聘為(wei)(wei)哥本(ben)哈(ha)(ha)根大學(xue)尼爾(er)斯·玻爾(er)研究所的(de)(de)講師(shi)，幫(bang)尼爾(er)斯·玻爾(er)做研究。在那里，海森(sen)(sen)堡(bao)表述出不確定(ding)性原理，從而為(wei)(wei)后(hou)來知名(ming)為(wei)(wei)哥本(ben)哈(ha)(ha)根詮釋(shi)奠定(ding)了(le)的(de)(de)堅(jian)固的(de)(de)基礎(chu)。海森(sen)(sen)堡(bao)證明，對易關系可以推導出不確定(ding)性，或(huo)者，使用玻爾(er)的(de)(de)術(shu)語，互補性：不能同(tong)時觀測任意(yi)兩個不對易的(de)(de)變量；更(geng)準確地知道其中一(yi)個變量，則必定(ding)更(geng)不準確地知道另外一(yi)個變量。
在(zai)他(ta)著名的1927年論文里，海森堡寫出以下公式
這(zhe)公式給出(chu)了任何位置測(ce)量所造(zao)成的最小無法避免的動(dong)量不確定(ding)值。雖(sui)然他(ta)(ta)提到，這(zhe)公式可以從對易(yi)關系(xi)導引(yin)出(chu)來，他(ta)(ta)并沒有(you)寫出(chu)相關數(shu)學理(li)論(lun)，也沒有(you)給予(yu)和確切的定(ding)義(yi)。他(ta)(ta)只(zhi)給出(chu)了幾個案例（高斯波包）的合理(li)估算(suan)。在海森(sen)堡的芝(zhi)加哥(ge)講(jiang)義(yi)里，他(ta)(ta)又進一(yi)步改善(shan)了這(zhe)關系(xi)式：
1927年(nian)厄爾·肯納德（Earl Kennard）首先(xian)證明了現代不等式：
其中(zhong)，是位置標(biao)準差(cha)(cha)，是動量標(biao)準差(cha)(cha)，是約化普朗克(ke)常(chang)數。
1929年，霍華德(de)·羅伯森（Howard Robertson）給出(chu)怎(zen)樣(yang)從對易關系求出(chu)不確定關系式。
有很久一段時間，不確(que)(que)定(ding)性(xing)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)被稱為(wei)“測(ce)(ce)不準原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)”，但實際而言，對于類(lei)(lei)波系(xi)統內(nei)秉的性(xing)質，不確(que)(que)定(ding)性(xing)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)與測(ce)(ce)量準確(que)(que)不準確(que)(que)并(bing)沒(mei)有直(zhi)接關系(xi)（請查閱(yue)本條(tiao)目(mu)稍前關于觀察者效應的內(nei)容），因此，該譯名(ming)并(bing)未(wei)正(zheng)確(que)(que)表達出(chu)這(zhe)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)的內(nei)涵。另外(wai)，英語稱此原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)為(wei)“Uncertainty Principle”，直(zhi)譯為(wei)“不確(que)(que)定(ding)性(xing)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)”，并(bing)沒(mei)有“測(ce)(ce)不準原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)”這(zhe)種說法，其他語言與英語的情況類(lei)(lei)似，除中文外(wai)，并(bing)無“測(ce)(ce)不準原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)”一詞。現今(jin)，在中國大陸的教科書中，該原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)的正(zheng)式譯名(ming)也已改為(wei)“不確(que)(que)定(ding)性(xing)關系(xi)”（Uncertainty Relation）。
海(hai)森(sen)(sen)堡在(zai)創立(li)矩陣力學時(shi)(shi)，對(dui)形象(xiang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)象(xiang)采取否定(ding)態度(du)。但(dan)他在(zai)表(biao)述(shu)中仍然需要(yao)使用(yong)“坐標”、“速度(du)”之類(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)詞(ci)匯(hui)，當然這(zhe)些詞(ci)匯(hui)已經(jing)不(bu)(bu)(bu)(bu)再等(deng)同(tong)于(yu)經(jing)典理(li)論(lun)(lun)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那些詞(ci)匯(hui)。可是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，究竟應該(gai)怎樣(yang)理(li)解這(zhe)些詞(ci)匯(hui)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)意義呢？海(hai)森(sen)(sen)堡抓住云室(shi)實(shi)驗(yan)中觀察(cha)(cha)電子徑跡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)進行(xing)思考(kao)(kao)。他試圖(tu)用(yong)矩陣力學為(wei)電子徑跡作(zuo)出(chu)數(shu)學表(biao)述(shu)，可是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)沒有成(cheng)功。這(zhe)使海(hai)森(sen)(sen)堡陷入(ru)困境。他反(fan)復(fu)(fu)考(kao)(kao)慮，意識(shi)到(dao)關(guan)鍵在(zai)于(yu)電子軌(gui)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提法(fa)本(ben)身(shen)有問(wen)題(ti)。人(ren)們看到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)徑跡并(bing)不(bu)(bu)(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)正軌(gui)道，而(er)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)水滴(di)串形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)霧(wu)跡，水滴(di)遠(yuan)比電子大(da)，所以(yi)(yi)人(ren)們也許(xu)(xu)只(zhi)(zhi)能觀察(cha)(cha)到(dao)一(yi)(yi)系列電子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi)，而(er)不(bu)(bu)(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)準確(que)軌(gui)道。因(yin)此，在(zai)量子力學中，一(yi)(yi)個(ge)電子只(zhi)(zhi)能以(yi)(yi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)性(xing)處于(yu)某一(yi)(yi)位置(zhi)，同(tong)時(shi)(shi)也只(zhi)(zhi)能以(yi)(yi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)性(xing)具有某一(yi)(yi)速度(du)。可以(yi)(yi)把(ba)這(zhe)些不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)性(xing)限制(zhi)在(zai)最小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍內，但(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)能等(deng)于(yu)零。這(zhe)就是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)海(hai)森(sen)(sen)堡對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)性(xing)最初的(de)(de)(de)(de)(de)(de)思考(kao)(kao)。據海(hai)森(sen)(sen)伯晚年(nian)回憶，愛(ai)因(yin)斯(si)坦(tan)1926年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)次談話啟發了他。愛(ai)因(yin)斯(si)坦(tan)和海(hai)森(sen)(sen)堡討論(lun)(lun)可不(bu)(bu)(bu)(bu)可以(yi)(yi)考(kao)(kao)慮電子軌(gui)道時(shi)(shi)，曾(ceng)質(zhi)問(wen)過海(hai)森(sen)(sen)堡：“難道說(shuo)(shuo)你是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)認(ren)真(zhen)(zhen)相(xiang)(xiang)信只(zhi)(zhi)有可觀察(cha)(cha)量才應當進入(ru)物理(li)理(li)論(lun)(lun)嗎(ma)？”對(dui)此海(hai)森(sen)(sen)堡答(da)復(fu)(fu)說(shuo)(shuo)：“你處理(li)相(xiang)(xiang)對(dui)論(lun)(lun)不(bu)(bu)(bu)(bu)正是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)嗎(ma)？你曾(ceng)強調過絕(jue)對(dui)時(shi)(shi)間是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)許(xu)(xu)可的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，僅(jin)僅(jin)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)因(yin)為(wei)絕(jue)對(dui)時(shi)(shi)間是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)能被觀察(cha)(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。”愛(ai)因(yin)斯(si)坦(tan)承認(ren)這(zhe)一(yi)(yi)點，但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)又(you)說(shuo)(shuo)：“一(yi)(yi)個(ge)人(ren)把(ba)實(shi)際觀察(cha)(cha)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)東西記在(zai)心里，會有啟發性(xing)幫助的(de)(de)(de)(de)(de)(de)……在(zai)原則上試圖(tu)單靠可觀察(cha)(cha)量來建立(li)理(li)論(lun)(lun)，那是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)完(wan)全(quan)錯誤(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。實(shi)際上恰恰相(xiang)(xiang)反(fan)，是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)理(li)論(lun)(lun)決定(ding)我(wo)們能夠觀察(cha)(cha)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)東西……只(zhi)(zhi)有理(li)論(lun)(lun)，即只(zhi)(zhi)有關(guan)于(yu)自然規律的(de)(de)(de)(de)(de)(de)知識(shi)，才能使我(wo)們從感(gan)覺印象(xiang)推(tui)論(lun)(lun)出(chu)基(ji)本(ben)現象(xiang)。”
海森堡(bao)在1927年(nian)的論文一(yi)開頭就(jiu)說：“如(ru)果誰(shui)想(xiang)要闡(chan)明‘一(yi)個物體的位(wei)置(zhi)(zhi)’（例(li)如(ru)一(yi)個電子(zi)的位(wei)置(zhi)(zhi)）這個短語的意(yi)(yi)義，那么他就(jiu)要描述一(yi)個能(neng)夠測(ce)量‘電子(zi)位(wei)置(zhi)(zhi)’的實驗，否則這個短語就(jiu)根(gen)本(ben)沒有意(yi)(yi)義。”海森堡(bao)在談到諸如(ru)位(wei)置(zhi)(zhi)與動量，或(huo)能(neng)量與時(shi)間這樣一(yi)些正(zheng)則共軛(e)量的不確定(ding)關系時(shi)，說：“這種不確定(ding)性正(zheng)是量子(zi)力(li)學中出現統計關系的根(gen)本(ben)原因。”
海森(sen)堡(bao)的(de)(de)測(ce)不(bu)(bu)準(zhun)(zhun)原(yuan)理得到(dao)了(le)玻(bo)(bo)爾的(de)(de)支(zhi)持，但玻(bo)(bo)爾不(bu)(bu)同意(yi)他(ta)的(de)(de)推理方(fang)(fang)式，認為他(ta)建(jian)立測(ce)不(bu)(bu)準(zhun)(zhun)關系所用的(de)(de)基本概(gai)念有(you)問(wen)(wen)題(ti)。雙方(fang)(fang)發生(sheng)過激(ji)烈的(de)(de)爭論(lun)。玻(bo)(bo)爾的(de)(de)觀點是測(ce)不(bu)(bu)準(zhun)(zhun)關系的(de)(de)基礎在于波(bo)粒二象性，他(ta)說：“這才是問(wen)(wen)題(ti)的(de)(de)核心。”而海森(sen)堡(bao)說：“我(wo)們已(yi)經有(you)了(le)一個貫徹一致的(de)(de)數學推理方(fang)(fang)式，它把觀察到(dao)的(de)(de)一切告訴(su)了(le)人(ren)們。在自然界中沒(mei)有(you)什么東西是這個數學推理方(fang)(fang)式不(bu)(bu)能(neng)描(miao)述的(de)(de)。”玻(bo)(bo)爾則說：“完備的(de)(de)物理解(jie)釋應當絕對地高于數學形式體(ti)系。”
玻爾更(geng)著重于從哲學上(shang)考慮(lv)問題。1927年玻爾作(zuo)了《量(liang)子(zi)(zi)(zi)公(gong)設和原子(zi)(zi)(zi)理論(lun)的新進展(zhan)》的演講，提出著名的互(hu)補(bu)原理。他指(zhi)出，在(zai)(zai)物理理論(lun)中，平(ping)常大家(jia)總是(shi)認為可(ke)(ke)以(yi)不必干涉所研(yan)究的對象，就(jiu)可(ke)(ke)以(yi)觀測該對象，但從量(liang)子(zi)(zi)(zi)理論(lun)看來卻(que)不可(ke)(ke)能(neng)，因(yin)(yin)為對原子(zi)(zi)(zi)體系的任(ren)何觀測，都將(jiang)涉及所觀測的對象在(zai)(zai)觀測過程(cheng)中已經有(you)所改變，因(yin)(yin)此不可(ke)(ke)能(neng)有(you)單一的定義，平(ping)常所謂的因(yin)(yin)果性不復存在(zai)(zai)。對經典理論(lun)來說是(shi)互(hu)相排斥的不同性質，在(zai)(zai)量(liang)子(zi)(zi)(zi)理論(lun)中卻(que)成了互(hu)相補(bu)充的一些側面。波粒二象性正是(shi)互(hu)補(bu)性的一個重要表(biao)現。測不準原理和其它量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學結(jie)論(lun)也可(ke)(ke)從這里得(de)到(dao)解(jie)釋(shi)。
科學理論，特別是牛頓引力論的成功，使得法國科學家拉普拉斯侯爵在19世紀初論斷，宇宙是完全被決定的。他認為存在一組科學定律，只要我們完全知道宇宙在某一時刻的狀態，我們便能依此預言宇宙中將會發生的任一事件。例如，假定我們知道某一個時刻的太陽和行星的位置和速度，則可用牛頓定律計算出在任何其他時刻的太陽系的狀態。這種情形下的宿命論是顯而易見的，拉普拉斯進一步假定存在著某些定律，它們類似地制約其他每一件東西，包括人類的行為。<續編：不確定原理實質是對因果論的一種更加肯定，可想而知，任何一種在微小的觀測都可以使對象的狀態發生改變，從而使原對象的體系進入一個新的狀態量，而在未對其干擾前他的狀態量卻會沿著一個自身作用的方向發展，（當然它的方向對我們來說是不確定的，這個不確定實質是對于我們的觀測而言的。），干擾（觀測）卻使他開始了一個“新的紀元”，而這個干擾結果對于對象而言卻是確定的，它會使對象開始一個新狀態，當然，這個新的結果又會作用于其他體系，從而影響整個宇宙。簡言之可以這么說：由于你的一個噴嚏，使氣流發生強運動，通過氣流之間力的作用，最終使美國的一朵云達到了降水的條件，由于你的一個噴嚏，使美國降了一場雨！而沒有你的噴嚏，那個云的運動也是一定的，降水就不可能了。所謂蝴蝶效應，其實也是這個道理，蝴蝶在太平洋那邊扇了下翅膀，另一邊可能因此刮起臺風。
妄想通過物理定律推算(suan)未(wei)來(lai)事(shi)件(jian)的(de)(de)努(nu)力是(shi)(shi)可(ke)(ke)(ke)笑的(de)(de)，從計算(suan)機學來(lai)看(kan)(kan)，這種(zhong)推算(suan)是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)無限遞(di)歸(gui)(gui)，終(zhong)止遞(di)歸(gui)(gui)的(de)(de)條件(jian)是(shi)(shi)得(de)到未(wei)來(lai)某一(yi)時刻的(de)(de)狀態，但算(suan)法(fa)需要知(zhi)道自己得(de)出(chu)結果后計算(suan)者對(dui)環境的(de)(de)影響（必須考慮）因而陷(xian)入遞(di)歸(gui)(gui)，因為終(zhong)止條件(jian)是(shi)(shi)無法(fa)達成的(de)(de)，故算(suan)法(fa)無法(fa)完成。從可(ke)(ke)(ke)行性來(lai)看(kan)(kan)，我(wo)們生(sheng)活(huo)的(de)(de)世界(jie)好(hao)比一(yi)臺400mips的(de)(de)電腦(nao)環境，它(ta)是(shi)(shi)不可(ke)(ke)(ke)能模擬出(chu)一(yi)臺500mips的(de)(de)虛擬機的(de)(de)。故未(wei)來(lai)不可(ke)(ke)(ke)知(zhi)。
很多(duo)人強烈地(di)抵(di)制這(zhe)種科學決(jue)定論(lun)，他們感到(dao)這(zhe)侵犯了“上帝”或神秘(mi)力(li)量干涉世(shi)界的(de)(de)自由(you)，直到(dao)20世(shi)紀初(chu)，這(zhe)種觀念仍被認為是科學的(de)(de)標準(zhun)假定。這(zhe)種信(xin)念必(bi)(bi)須(xu)被拋棄的(de)(de)一(yi)(yi)個最初(chu)的(de)(de)征兆，它是由(you)英國(guo)科學家瑞利勛爵和詹(zhan)姆斯·金斯爵士所做的(de)(de)計算，他們指出(chu)一(yi)(yi)個熱的(de)(de)物(wu)體(ti)——例如(ru)恒(heng)星(xing)——必(bi)(bi)須(xu)以無限大的(de)(de)速(su)率輻(fu)射出(chu)能(neng)量。按照當時我們所相信(xin)的(de)(de)定律，一(yi)(yi)個熱體(ti)必(bi)(bi)須(xu)在所有的(de)(de)頻(pin)(pin)段同(tong)等地(di)發出(chu)電磁波（諸如(ru)無線電波、可見光或X射線）。例如(ru)，一(yi)(yi)個熱體(ti)在1萬億(yi)赫(he)茲到(dao)2萬億(yi)赫(he)茲頻(pin)(pin)率之間發出(chu)和在2萬億(yi)赫(he)茲到(dao)3萬億(yi)赫(he)茲頻(pin)(pin)率之間同(tong)樣能(neng)量的(de)(de)波。而既(ji)然波的(de)(de)頻(pin)(pin)譜是無限的(de)(de)，這(zhe)意(yi)味著(zhu)輻(fu)射出(chu)的(de)(de)總能(neng)量必(bi)(bi)須(xu)是無限的(de)(de)。
為了避免這(zhe)顯然荒謬(miu)的(de)(de)結(jie)果，德國科學家馬克斯·普(pu)朗克在(zai)1900年提出，光波(bo)、X射線和其(qi)他波(bo)不能(neng)以任意的(de)(de)速率(lv)輻射，而(er)必(bi)須以某種稱為量子(zi)的(de)(de)形(xing)式發射。并且，每個量子(zi)具有(you)確(que)定的(de)(de)能(neng)量，波(bo)的(de)(de)頻率(lv)越(yue)高(gao)，其(qi)能(neng)量越(yue)大。這(zhe)樣，在(zai)足夠(gou)高(gao)的(de)(de)頻率(lv)下，輻射單(dan)獨量子(zi)所需要的(de)(de)能(neng)量比(bi)所能(neng)得到的(de)(de)還(huan)要多。因(yin)此(ci)，在(zai)高(gao)頻下輻射被減少了，物(wu)體喪失(shi)能(neng)量的(de)(de)速率(lv)變成有(you)限的(de)(de)了。
量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)假設可以(yi)非(fei)常好地(di)解釋所(suo)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發射率(lv)，直到1926年另(ling)一(yi)(yi)個(ge)德國科(ke)學(xue)家威納·海森(sen)堡提(ti)出著名的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)性(xing)原理之后，它(ta)對(dui)宿命論的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含義(yi)才(cai)被意識到。為了預(yu)言(yan)(yan)一(yi)(yi)個(ge)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)未來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)和速(su)(su)(su)度(du)(du)，人們(men)(men)必須能(neng)準(zhun)確(que)地(di)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)它(ta)現時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)和速(su)(su)(su)度(du)(du)。顯而(er)易(yi)見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)辦法是將(jiang)光(guang)照到這(zhe)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)上(shang)，一(yi)(yi)部分光(guang)波被此粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)散射開來(lai)，由此指明它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)。然而(er)，人們(men)(men)不(bu)(bu)(bu)可能(neng)將(jiang)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)確(que)定(ding)(ding)到比光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩個(ge)波峰(feng)之間距離(li)更小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)程度(du)(du)，所(suo)以(yi)必須用(yong)短(duan)波長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)來(lai)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)。測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)位(wei)(wei)置(zhi)，可以(yi)通過(guo)“六方鏡(jing)”得(de)到。“六方鏡(jing)”，上(shang)下各(ge)一(yi)(yi)個(ge)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)鏡(jing)，左右各(ge)一(yi)(yi)個(ge)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)鏡(jing)，前后各(ge)一(yi)(yi)個(ge)觀(guan)測(ce)(ce)(ce)鏡(jing)。由普朗克(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)假設，人們(men)(men)不(bu)(bu)(bu)能(neng)用(yong)任意少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)，至少要(yao)用(yong)一(yi)(yi)個(ge)光(guang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)。這(zhe)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)會擾(rao)(rao)動(dong)這(zhe)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)，并以(yi)一(yi)(yi)種不(bu)(bu)(bu)能(neng)預(yu)見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式改變粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)(du)。而(er)且，位(wei)(wei)置(zhi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)得(de)越(yue)準(zhun)確(que)，所(suo)需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波長(chang)就越(yue)短(duan)，單獨(du)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)就越(yue)大，這(zhe)樣粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)(du)就被擾(rao)(rao)動(dong)得(de)越(yue)厲(li)害。換言(yan)(yan)之，你(ni)對(dui)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)得(de)越(yue)準(zhun)確(que)，你(ni)對(dui)速(su)(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)就越(yue)不(bu)(bu)(bu)準(zhun)確(que)，反之亦然。海森(sen)堡指出，粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)位(wei)(wei)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)性(xing)乘上(shang)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)再乘以(yi)速(su)(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)性(xing)不(bu)(bu)(bu)能(neng)小于一(yi)(yi)個(ge)確(que)定(ding)(ding)量(liang)(liang)(liang)——普朗克(ke)常數(shu)(shu)。并且，這(zhe)個(ge)極限既(ji)不(bu)(bu)(bu)依賴于測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)位(wei)(wei)置(zhi)和速(su)(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法，也不(bu)(bu)(bu)依賴于粒(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)種類。海森(sen)堡不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)性(xing)原理是世界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)基本的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)可回避的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)。
不(bu)(bu)確(que)(que)定(ding)(ding)(ding)性(xing)原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)對我(wo)們(men)世(shi)界觀有(you)非常深遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。甚至到了50多年之后，它還不(bu)(bu)為(wei)許(xu)多哲學(xue)家所(suo)鑒賞，仍然(ran)是(shi)(shi)許(xu)多爭議的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)題(ti)。不(bu)(bu)確(que)(que)定(ding)(ding)(ding)性(xing)原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)使拉(la)普拉(la)斯(si)科(ke)學(xue)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)，即(ji)一(yi)個完(wan)全確(que)(que)定(ding)(ding)(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)宇(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)模(mo)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夢想壽(shou)終正寢：如果人們(men)甚至不(bu)(bu)能準(zhun)確(que)(que)地(di)測(ce)(ce)量(liang)(liang)宇(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)當(dang)前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀態，那么就肯定(ding)(ding)(ding)不(bu)(bu)能準(zhun)確(que)(que)地(di)預(yu)言將來(lai)(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)事件(jian)（否認觀察者可以確(que)(que)定(ding)(ding)(ding)未(wei)來(lai)(lai)(lai)）！但客(ke)觀來(lai)(lai)(lai)說宇(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)當(dang)前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀態是(shi)(shi)確(que)(que)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無疑(yi)（承認客(ke)觀未(wei)來(lai)(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)確(que)(que)定(ding)(ding)(ding)性(xing)）。我(wo)們(men)仍然(ran)可以想像，對于(yu)一(yi)些超自然(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生物，存在(zai)一(yi)組(zu)完(wan)全地(di)決定(ding)(ding)(ding)事件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)律，這些生物能夠不(bu)(bu)干擾(rao)宇(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)地(di)觀測(ce)(ce)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀態。然(ran)而，對于(yu)我(wo)們(men)這些蕓蕓眾生而言，這樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)宇(yu)宙(zhou)(zhou)(zhou)模(mo)型并沒有(you)太(tai)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)興趣(qu)，因為(wei)對于(yu)我(wo)們(men)這些觀察者來(lai)(lai)(lai)說未(wei)來(lai)(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)確(que)(que)是(shi)(shi)不(bu)(bu)可預(yu)知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。看來(lai)(lai)(lai)，最好是(shi)(shi)采(cai)用稱為(wei)奧(ao)鏗剃刀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)經濟學(xue)原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)，將理(li)(li)(li)論(lun)(lun)中(zhong)不(bu)(bu)能被觀測(ce)(ce)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)特(te)征都(dou)割(ge)除掉。20世(shi)紀(ji)20年代(dai)。在(zai)不(bu)(bu)確(que)(que)定(ding)(ding)(ding)性(xing)原(yuan)(yuan)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎上，海(hai)森堡(bao)、厄文·薛定(ding)(ding)(ding)諤和保爾·狄拉(la)克運用這種手段將力學(xue)重(zhong)新表達成稱為(wei)量(liang)(liang)子(zi)(zi)力學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新理(li)(li)(li)論(lun)(lun)。在(zai)此理(li)(li)(li)論(lun)(lun)中(zhong)，粒子(zi)(zi)不(bu)(bu)再(zai)有(you)分(fen)別被很(hen)好定(ding)(ding)(ding)義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、能被同(tong)時觀測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置和速度，而代(dai)之以位(wei)置和速度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結合物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)態。
一(yi)(yi)般而言，量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)并(bing)不對一(yi)(yi)次(ci)觀(guan)(guan)測(ce)預(yu)言一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)單獨(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)確(que)定結果(guo)(guo)(guo)。代(dai)之，它預(yu)言一(yi)(yi)組不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)(guo)(guo)，并(bing)告訴(su)我們(men)(men)每個(ge)(ge)(ge)結果(guo)(guo)(guo)出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)率。也就是說，如果(guo)(guo)(guo)我們(men)(men)對大量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)類(lei)似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)系統(tong)作同樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)，每一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)系統(tong)以同樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式起始，我們(men)(men)將會找到測(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)(guo)(guo)為(wei)(wei)(wei)A出(chu)現(xian)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)次(ci)數(shu)，為(wei)(wei)(wei)B出(chu)現(xian)另一(yi)(yi)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)次(ci)數(shu)等等。人們(men)(men)可(ke)以預(yu)言結果(guo)(guo)(guo)為(wei)(wei)(wei)A或B的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)次(ci)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)近(jin)似值，但(dan)不能(neng)對個(ge)(ge)(ge)別測(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特定結果(guo)(guo)(guo)作出(chu)預(yu)言。因而量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)為(wei)(wei)(wei)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)引(yin)進了不可(ke)避免的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)非預(yu)見性或偶然性。盡(jin)管(guan)愛因斯坦在發(fa)展這(zhe)些(xie)觀(guan)(guan)念(nian)時起了很(hen)大作用，但(dan)他(ta)非常強烈地反(fan)對這(zhe)些(xie)。他(ta)之所以得到諾(nuo)貝爾獎就是因為(wei)(wei)(wei)對量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)理論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)貢獻。即使(shi)這(zhe)樣(yang)，他(ta)也從不接受宇(yu)宙受機遇控制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)點；他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)覺可(ke)表(biao)達成(cheng)他(ta)著名的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷言：“上帝(di)不玩弄骰子(zi)(zi)(zi)。”然而，大多數(shu)其他(ta)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)家(jia)愿意接受量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)，因為(wei)(wei)(wei)它和(he)實驗(yan)符合得很(hen)完美。它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)確(que)確(que)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)極其成(cheng)功的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理論(lun)，并(bing)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)幾(ji)乎所有現(xian)代(dai)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎。它制(zhi)(zhi)約著晶體管(guan)和(he)集成(cheng)電路(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)行為(wei)(wei)(wei)，而這(zhe)些(xie)正是電子(zi)(zi)(zi)設備諸如電視、計算機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本元件。它并(bing)且是現(xian)代(dai)化學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)生物(wu)(wu)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎。物(wu)(wu)理科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)未讓量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)進入的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)唯一(yi)(yi)領(ling)域是引(yin)力(li)和(he)宇(yu)宙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大尺度(du)結構。
歲月(yue)靜好
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