100-те най-влиятелни личности в историята на човечеството

В 1925 г. Вернер Хайзенберг предлага нова формулировка за физиката, по същество коренно различна от класическото определение на Нютън. С известни видоизменения от последователите на Хайзенберг новата теория се оказва изключително успешна и днес се приема, че е възможно да се използва при всички физични системи независимо от техния вид и размер.

Математически може да се докаже, че когато става дума само за макроскопични системи, предвижданията на квантовата механика се различават от класическите по количества, толкова малки, че не може да се измерят. (Ето защо класическата механика — която като математика е много по-проста от квантовата — все още се използва за повечето научни изчисления.) Но когато става дума за системи с атомни измерения, предвижданията на квантовата механика се различават чувствително от предвижданията на класическата механика; експериментално е доказано, че в такива случаи предвижданията на квантовата механика са точните.

Един от резултатите на новата теория е прословутият „принцип на несигурността“, който самият Хайзенберг формулира в 1927 г. Той е общоприет като един от най-задълбочените и трайни принципи в цялата наука. Принципът на несигурността определя известни теоретични предели на възможността да се правят научни измервания. Изводите от този принцип имат огромно значение. Щом основните физични закони не позволяват на учения — дори при най-идеални обстоятелства — да се добере до точни познания за системата, която се е наел да изследва, ясно е, че не може да се предвиди напълно бъдещото поведение на тази система. Съгласно принципа на несигурността тази трудност не може да се преодолее с никакви подобрения в измерителния ни апарат. Принципът на несигурността показва недвусмислено, че по самото естество на нещата физиката не е в състояние да постигне нещо повече от статистически предвиждания. (Например учен, който изследва радиоактивността, може да предположи, че от един трилион радиеви атоми два милиона ще излъчват на другия ден гама-лъчи. Обаче не е в състояние да предвиди дали определен радиев атом ще стори същото.) В много случаи от практиката това не е голяма спънка. Когато става дума за много големи числа, статистическите методи често дават солидна основа за изводи; но при малки стойности не може да се разчита на статистическите предвиждания. Фактически, когато се работи с малки системи, принципът на несигурността ни принуждава да се откажем от представите си за чисто физическа случайност. И това е най-дълбоката промяна в основната философия на науката; толкова дълбока, че велик учен като Айнщайн отказва да я приеме. „Не мога да приема — казал веднъж той, — че Бог играе на зарове с Вселената.“ Обаче такова отношение по същество се виждат принудени да възприемат повечето съвременни физици.