Princip nesigurnosti leži u ravni kvantne mehanike, ali da bismo ga u potpunosti analizirali, okrenimo se razvoju fizike u cjelini. Isak Njutn i Albert Ajnštajn su možda najpoznatiji fizičari u istoriji čovečanstva. Prvi je krajem 17. veka formulisao zakone klasične mehanike, kojima se pokoravaju sva tela koja nas okružuju, planete, podložne inerciji i gravitaciji. Razvoj zakona klasične mehanike doveo je naučni svijet krajem 19. stoljeća do mišljenja da su svi osnovni zakoni prirode već otkriveni i da čovjek može objasniti bilo koju pojavu u Univerzumu.
Einsteinova teorija relativnosti
Kako se ispostavilo, tada je otkriven samo vrh ledenog brega, dalja istraživanja su naučnicima donijela nove, potpuno nevjerovatne činjenice. Dakle, početkom 20. stoljeća otkriveno je da se širenje svjetlosti (koja ima konačnu brzinu od 300.000 km/s) ni na koji način ne pokorava zakonima Njutnove mehanike. Prema formulama Isaaca Newtona, ako tijelo ili val emituje pokretni izvor, njegova brzina će biti jednaka zbroju brzine izvora i njegove vlastite. Međutim, valna svojstva čestica su bila drugačije prirode. To su pokazali brojni eksperimenti s njimau elektrodinamici, tada mladoj nauci, radi potpuno drugačiji skup pravila. Već tada je Albert Ajnštajn, zajedno sa nemačkim teoretskim fizičarem Maksom Plankom, predstavio njihovu čuvenu teoriju relativnosti, koja opisuje ponašanje fotona. Međutim, za nas sada nije toliko bitna njena suština, već činjenica da je u tom trenutku otkrivena fundamentalna nespojivost dvije oblasti fizike, da spojimo
što, inače, naučnici pokušavaju i dan-danas.
Rođenje kvantne mehanike
Proučavanje strukture atoma konačno je uništilo mit o sveobuhvatnoj klasičnoj mehanici. Eksperimenti Ernesta Rutherforda iz 1911. godine pokazali su da se atom sastoji od još manjih čestica (zvanih protoni, neutroni i elektroni). Štaviše, oni su takođe odbili da komuniciraju u skladu sa Newtonovim zakonima. Proučavanje ovih najmanjih čestica dovelo je do novih postulata kvantne mehanike za naučni svijet. Stoga, možda konačno razumijevanje Univerzuma leži ne samo i ne toliko u proučavanju zvijezda, već u proučavanju najmanjih čestica, koje daju zanimljivu sliku svijeta na mikro nivou.
Heisenbergov princip nesigurnosti
U 1920-im, kvantna mehanika je napravila prve korake, a samo naučnici
shvatili šta iz toga za nas slijedi. Godine 1927. njemački fizičar Werner Heisenberg formulirao je svoj poznati princip nesigurnosti, koji pokazuje jednu od glavnih razlika između mikrokosmosa i okoline na koju smo navikli. Sastoji se u tome što je nemoguće istovremeno izmeriti brzinu i prostorni položaj kvantnog objekta, samo zato što na njega utičemo tokom merenja, jer se i samo merenje vrši uz pomoć kvanta. Ako je sasvim banalno: kada procjenjujemo objekt u makrokosmosu, vidimo svjetlost koja se odbija od njega i na osnovu toga donosimo zaključke o tome. Ali u kvantnoj fizici, uticaj svetlosnih fotona (ili drugih mernih derivata) već utiče na objekat. Stoga je princip nesigurnosti izazvao razumljive poteškoće u proučavanju i predviđanju ponašanja kvantnih čestica. Istovremeno, zanimljivo, moguće je odvojeno mjeriti brzinu ili odvojeno položaj tijela. Ali ako mjerimo istovremeno, što su naši podaci o brzini veći, manje ćemo znati o stvarnoj poziciji, i obrnuto.
