Princíp neurčitosti leží v rovine kvantovej mechaniky, ale aby sme ho mohli úplne analyzovať, vráťme sa k vývoju fyziky ako celku. Isaac Newton a Albert Einstein sú snáď najznámejší fyzici v histórii ľudstva. Prvý na konci 17. storočia sformuloval zákony klasickej mechaniky, ktorým sa podriaďujú všetky telesá, ktoré nás obklopujú, planéty, podliehajúce zotrvačnosti a gravitácii. Vývoj zákonov klasickej mechaniky priviedol vedecký svet koncom 19. storočia k názoru, že všetky základné prírodné zákony už boli objavené a človek dokáže vysvetliť akýkoľvek jav vo vesmíre.
Einsteinova teória relativity
Ako sa ukázalo, v tom čase bola objavená iba špička ľadovca, ďalší výskum priniesol vedcom nové, úplne neuveriteľné fakty. Na začiatku 20. storočia sa teda zistilo, že šírenie svetla (ktoré má konečnú rýchlosť 300 000 km/s) sa v žiadnom prípade neriadi zákonmi newtonovskej mechaniky. Podľa vzorcov Isaaca Newtona, ak telo alebo vlna vyžaruje pohybujúci sa zdroj, jeho rýchlosť sa bude rovnať súčtu rýchlosti zdroja a jeho vlastnej. Vlnové vlastnosti častíc však boli iného charakteru. Ukázali to početné experimenty s nimiv elektrodynamike, v tom čase mladej vede, fungujú úplne iné pravidlá. Už vtedy Albert Einstein spolu s nemeckým teoretickým fyzikom Maxom Planckom predstavili svoju slávnu teóriu relativity, ktorá popisuje správanie fotónov. Pre nás však teraz nie je dôležitá ani tak jeho podstata, ale skutočnosť, že v tom momente sa ukázala základná nezlučiteľnosť dvoch oblastí fyziky, spojiť
o čo sa, mimochodom, vedci snažia dodnes.
Zrodenie kvantovej mechaniky
Štúdium štruktúry atómov konečne zničilo mýtus komplexnej klasickej mechaniky. Experimenty Ernesta Rutherforda v roku 1911 ukázali, že atóm sa skladá z ešte menších častíc (nazývaných protóny, neutróny a elektróny). Navyše tiež odmietli komunikovať podľa Newtonových zákonov. Štúdium týchto najmenších častíc viedlo k vzniku nových postulátov kvantovej mechaniky pre vedecký svet. Možno teda konečné pochopenie vesmíru nespočíva len a ani nie tak v štúdiu hviezd, ale v štúdiu najmenších častíc, ktoré poskytujú zaujímavý obraz sveta na mikroúrovni.
Heisenbergov princíp neistoty
V 20. rokoch 20. storočia urobila kvantová mechanika prvé kroky a iba vedci
uvedomil som si, čo z toho pre nás vyplýva. V roku 1927 nemecký fyzik Werner Heisenberg sformuloval svoj slávny princíp neurčitosti, ktorý demonštruje jeden z hlavných rozdielov medzi mikrokozmom a prostredím, na ktoré sme zvyknutí. Spočíva v tom, že nie je možné súčasne merať rýchlosť a priestorovú polohu kvantového objektu, len preto, že to pri meraní ovplyvňujeme, pretože samotné meranie prebieha aj pomocou kvánt. Ak je to celkom banálne: pri hodnotení objektu v makrokozme vidíme svetlo, ktoré sa od neho odráža, a na základe toho o ňom vyvodzujeme závery. Ale v kvantovej fyzike vplyv svetelných fotónov (alebo iných derivátov merania) už ovplyvňuje objekt. Princíp neurčitosti teda spôsoboval pochopiteľné ťažkosti pri štúdiu a predpovedaní správania kvantových častíc. Zároveň je zaujímavé, že je možné merať samostatne rýchlosť alebo samostatne polohu tela. Ale ak meriame súčasne, potom čím vyššie sú naše údaje o rýchlosti, tým menej budeme vedieť o skutočnej polohe a naopak.
