不確定性原理（uncertainty principle）

想像給蜂鳥扇動的翅膀拍照。用長曝光，你能精確捕捉鳥的位置，但翅膀會糊成一片，你完全看不出它如何運動。用高速快門，你能凍結動作，但那一瞬間你幾乎說不清任何東西在哪兒。在知道位置和知道運動之間似乎存在一種權衡。在量子世界裡，這種權衡不是相機的局限，而是嵌進自然本身的。

不確定性原理說，某些成對的性質無法同時被釘死，無論你的設備多好。最銳利的例子是位置和動量（質量乘速度）。一個粒子的位置定義得越精確，它的動量就越鋪展、越不確定，反之亦然。寫成一個粗略的不等式：位置的彌散乘以動量的彌散，至少約為 h-bar 除以二。這不是因為測量擾動了粒子（雖然確實會擾動），而是因為粒子根本不同時擁有銳利的位置和銳利的動量。一列被擠進極小區域的波，必定由很寬範圍的波長拼成，而波長就是動量。

還有第二個至關重要的版本，把能量和時間聯繫起來：只存在很短時間的狀態，不可能擁有銳利確定的能量。這是粒子物理學眾多現象背後的引擎。它解釋了為什麼不穩定粒子測得的質量是有彌散的（衰變寬度），而非單一數值——壽命越短，質量越寬。它也是虛粒子的根基，虛粒子可以短暫地借用能量，只要還得足夠快、以滿足能量-時間關係。不確定性原理遠非人類無知的表述，而是被最精確證實的現實特徵之一。