在量子理論建立之初，科學家們研究令人困惑的粒子行為時發現對其測量時一些物理量表現得“不可捉摸”。

後來海森堡仔細考慮了測量行為對粒子的影響後，提出並論證了“不確定性原理”，也叫“測不準原理”。內容是粒子的位置和動量不可能同時準確測得，其表示式為：

ΔxΔp≥h/4π

最初的推導和理解是這樣的：

如果要測量一個粒子的位置，就要用至少一個光子來照射它，根據光子的反射確定粒子的位置。在這個過程中，粒子的動量就會因為光子的撞擊而改變。如果想更精確地測量粒子的位置，就需要更短波長（也就是更高頻率，因此具有更高能量）的光子來照射，那麼粒子的動量受到的擾動就更大，動量的測量就越不準確。

和很多剛看到這裡的人一樣，科學家最初也認為這是由於測量手段造成的，但是很快科學家們發現這是微觀粒子的內稟性質，和測量手段無關。而且不光位置和動量，還有其他的共軛的物理量也遵從這樣的關係例如

△E△T≥h/4π

後來人們認識到微觀世界和宏觀的我們熟悉的世界完全不同，不能用宏觀世界裡的物體和運動的觀念來理解和類比。例如粒子並不是類似宏觀世界中的一個小球，而是有時像個粒子，有時像波，實際上，微觀粒子既是粒子又是波。例如電子，有點像雲霧一般彌散在由描述電子的方程（波函式）給出的空間內，它究竟在哪並不是確定的。當你測量時波函式就會坍縮，它就會出現在一個確定的位置，出現在這個位置的機率可以透過波函式算出。

正是由於微觀世界物理規律，造成了微觀粒子的“不確定性”。

什麼叫測量結果，什麼叫實際結果？

測量出來的就是實際結果。

一切不可測量的量都不存在，這也就是現代物理學前進的一個瓶陘，理論玩的很high實驗測不出來！海森堡的過人之處。

在玻爾的理論中，他強制定義了軌道等一些列概念。但是實際這些都是測不到的。

海森堡認為所有測不到的就是不存在的，沒有所謂的軌道，只有軌道之間的能極差。基於此才有了後來的矩陣力學。

測不準原理

位置和速度這一組物理量，不可能同時準確測量。它們的乘積必然大於常數 h/2π。

海森堡測不準原理是透過一些實驗來論證的。

設想用一個γ射線顯微鏡來觀察一個電子的座標，因為γ射線顯微鏡的分辨本領受到波長λ的限制，所用光的波長λ越短，顯微鏡的解析度越高，從而測定電子座標不確定的程度△q就越小，所以△q∝λ。但另一方面，光照射到電子，可以看成是光量子和電子的碰撞，波長λ越短，光量子的動量就越大，所以有△p∝1/λ。經過一番推理計算，海森堡得出：△q△p=h/4π。

上帝和骰子

關於海森堡和哥本哈根學派的另一個有名的事件是它們和愛因斯坦的長期論戰。

矩陣力學與波動力學是一體兩面的。但是波動力學中的波是連續的。但量子是不連續的，該如何解釋？

波昂提出黎一種機率波的物理假設。粒子在未被觀察前可以即在A處又在B處或在C處。直到受到觀察時，才塌縮為一個準確的位置。

這個解釋卻遭到了愛因斯坦，薛定諤等人的強烈反對。甚至引出了那個著名的薛定諤的貓。

不確定問題，似乎繞不過去。

細胞很小，絕大多數要用顯微鏡才能看見。原子更小，電子又能在原子的廣闊空間內快速執行，而且，不少原子還不只有一個電子，它們竟然沒打架。那麼，這些電子存在方式究竟怎樣？如何才能觀測到？

科學家們首先想到要藉助光，但光子會不會妨礙電子運動？電子粒子性，就是電子維護現有質量的自我回復表現，波動性則是電子空間拓展運動的展現。透過對已知光電波粒屬性計算，得到一定比例式，即光子要符合一定標準才能測量用。開始，有人認為光子會妨礙電子，在確定電子空間位置時，使電子速度改變，這樣，就不能同時得到電子的位置和速度資訊。後來，有人說做過實驗，光子對電子影響不大，位置和速度能同時測到。

若是真的，這裡面仍有個時間問題，就是在測量時段內粒子經過位置有多個。在那麼小空間裡，速度那麼快，哪怕一秒鐘內，電子有可能在原子空間各點都出現了一次。觀測所得，一次只會是億萬種可能性中的一種結果。在極短時間內，如何知道電子一定在什麼位置和速度大小？或者說，得知第一個萬分之一秒時間點電子位置和速度後，能否依次得出第二，第三，乃至第N個萬分之一秒時間點的電子位置和速度？這好比龍捲風來了，怎麼才能測得每秒鐘內各個空氣分子所處位置和速度？二者不同之處在於，旋風中各空氣分子同時現身於風體，電子卻是獨自在一秒鐘內可能經歷了原子內除核部位外各空間點。那麼，電子會不會是隨機雜亂無章跳躍出現在原子內各點的呢？

一種觀點認為，電子運動也是有規則的，不是亂來瞎碰的，只是人們還沒能認識到它們的規則。另一種觀點認為，電子運動就是隨機的，只不過是在有的地方出現機率大些，有些地方小些，把這些空間機率聯立起來，可得到機率分佈方程。

這裡面有個最小時間單位確立問題。比如，以萬分之一秒為時間單位，對於宏觀物體很短，但對於電子，可能太漫長了，它已圍著原子核轉了不知多少圈了。那就得以不大於電子完成一次波動的頻率為一時間單位，且電子在這一次波動內不至於完成一次繞原子核的往復運動。這樣，在一個電子波動時間內，電子波遠小於運動距離，如果確定了它的位置和速度，在下一個電子波動時間內，可以肯定它不會超距到第三個電子時間才能到的位置，好比一個人跑步，確定起始點和初始速度，他不會不經第一秒距離而直接到第三秒才能到的位置。於是，電子運動規律或可進一步揭示。

兩種觀點對立解決，還取決於電子波動時間和觀測時間矛盾如何消除。