Belirsizlik ilkesi, Heisenberg belirsizlik ilkesi olarak da adlandırılır, Alman fizikçi Werner Heisenberg’in (1927) ifade ettiği, bir nesnenin konumu ve hızının aynı anda teorik olarak bile tam olarak ölçülemeyeceği ifadesi. Kesin konum ve kesin sürat kavramlarının bir araya gelmesi, aslında doğada bir anlamı yoktur.
Sıradan deneyim bu ilkenin ipucunu vermiyor. Bir otomobilin hem konumunu hem de hızını ölçmek kolaydır, çünkü sıradan nesneler için bu ilkenin belirttiği belirsizlikler gözlemlenemeyecek kadar küçüktür. Tam kural, pozisyondaki ve hızdaki belirsizliklerin ürününün, küçük bir fiziksel miktara eşit veya daha büyük veya h’nin (Planck’ın sabiti olduğu sabit (h / (4π) veya yaklaşık 6,6 x 10−34 joule-saniye) olduğunu belirtmektedir. ). Sadece son derece küçük atom kütleleri ve atom altı parçacıklar için belirsizliklerin ürünü belirginleşir.
Elektron gibi bir atom altı parçacığın hızını tam olarak ölçmeye yönelik herhangi bir girişim, konumunu aynı anda ölçmenin geçerliliği olmayacak şekilde tahmin edilemez bir şekilde çarpacaktır. Bu sonucun, ölçüm cihazlarındaki, teknikteki veya gözlemcideki yetersizlikler ile ilgisi yoktur; doğada, atom altı boyutlar dünyasında parçacıklar ve dalgalar arasındaki yakın ilişkiden doğar.
Her parçacığın kendisiyle ilişkili bir dalgası vardır; her bir parçacık aslında dalga gibi davranış sergiler. Parçacık, dalganın dalgalanmalarının en yoğun olduğu ya da en yoğun olduğu yerlerde bulunma eğilimindedir. Bununla birlikte, ilişkili dalganın dalgalanmaları ne kadar yoğun olursa, tanımlanan hastalık o kadar kötüleşir ve bu da parçacığın momentumunu belirler. Yani kesin olarak lokalize bir dalga belirsiz bir dalga boyuna sahiptir; Birleşmiş parçacığı, belirli bir konuma sahip olmasına rağmen, belirli bir hıza sahip değildir. Öte yandan, iyi tanımlanmış bir dalga boyuna sahip olan bir parçacık dalgası yayılır; İlgili parçacık, oldukça kesin bir hıza sahipken, neredeyse her yerde olabilir. Gözlenebilir bir kişinin oldukça kesin ölçümü, diğerinin ölçümünde nispeten büyük bir belirsizlik içerir.
Belirsizlik ilkesi alternatif olarak bir parçanın momentumu ve konumu ile ifade edilir. Bir parçacığın momentumu kütlesinin çarpı çarpı çarpımına eşittir. Dolayısıyla, momentumdaki belirsizliklerin çarpımı ve bir parçacığın konumu h / (4π) veya daha fazladır. İlke, enerji ve zaman gibi diğer ilişkili (konjuge) gözlemlenebilir çiftlere uygulanır: enerji ölçümündeki belirsizliğin ürünü ve ölçümün yapıldığı zaman aralığındaki belirsizlik de h / (4π) veya daha fazlasına eşittir. . Aynı ilişki, kararsız bir atom veya çekirdek için, yayılan enerji miktarındaki belirsizlik ile daha istikrarlı bir duruma geçiş yaptığı için kararsız sistemin yaşamındaki belirsizlik arasında da geçerlidir.