En 1927, Werner Heisenberg enunció su principio de indeterminación o incertidumbre, según el cual no pueden determinarse simultáneamente la posición y el momento lineal del electrón. Una consecuencia de la dualidad onda-corpúsculo.

Para comprenderlo, imagina la siguiente experiencia:

Imagen 24. Radeksonic. Creative commons.

Supón que un haz de partículas atraviesa una rendija y chocan en una pantalla. Si la anchura de la rendija es d, conoces la posición de cada partícula que pasa por la rendija con una precisión ∆x ≈d. Si las partículas no fueran ondas también, pasarían por la rendija sin modificar su momento lineal (∆p =0) , pero como son ondas, si la anchura es comparable con la longitud de onda se difractan, el haz se abre y el momento lineal modifica su componente paralela a la rendija, con lo que aparece un ∆p. Es decir, si mides con mucha precisión la posición porque la rendija es muy pequeña, mides con muy poca la velocidad (momento lineal) ya que la difracción es grande y viceversa.

El principio de incertidumbre se cumple también para otras parejas de magnitudes, llamadas magnitudes conjugadas. Son magnitudes conjugadas la energía y el tiempo y para estas el principio se expresa:

En la Mecánica clásica el Principio de Heisenberg también se cumple aunque, como la masa de las partículas es muy grande comparada con la constante de Planck , las magnitudes pueden determinarse con total precisión, sólo limitada por la precisión de los aparatos de medida.

Una consecuencia del principio de indeterminación es que, si no se puede determinar a la vez la posición y la velocidad de una partícula en un instante, no se puede determinar su trayectoria y, por ejemplo, no se puede hablar de órbitas de los electrones en los átomos.