Zasada niepewności Heisenberga jest jednym z najważniejszych wyników fizyki dwudziestego wieku. Odnosi się ona do pomiarów cząstek subatomowych. Niektóre pary pomiarów, takie jak (a) gdzie znajduje się cząstka i (b) gdzie zmierza (jej położenie i pęd) nie mogą być precyzyjnie przypięte w dół. p96

Albert Einstein myślał, że taka kwantowa teoria może dać nam tylko częściowy opis natury. p99 Myślał, że odkrycie Heisenberga pokazało, że wiedza ludzka jest ograniczona, ale pomyślał też, że natura jest absolutna. To znaczy, że nie ma żadnej "niepewności" w przyrodzie, a ta niepewność istnieje tylko w naszej wiedzy o niej. Jednak wielu innych naukowców nie zgadza się z Einsteinem.

Pomysł Heisenberga jest taki, że gdyby coś takiego jak elektron zostało wystrzelone do wielkiego pudełka z pewną prędkością i w pewnym kierunku, wtedy można by obliczyć dość dokładne wyobrażenie o tym, jak wyglądałaby jego droga w przyszłości. Gdyby jednak skrzynka była mniejsza, to mielibyśmy bardziej pewne wyobrażenie o tym, gdzie się znajduje i dlatego musielibyśmy mieć mniej pewne wyobrażenie o tym, jak się przemieszcza. Amerykański fizyk Brian Greene podał analogię do ćmy, która leci spokojnie w dużej szafie, ale która leci szaleńczo w przód i w tył oraz w górę i w dół, gdy znajduje się w szklanym słoiku. p114 Innym ciekawym zjawiskiem niepewności, które umożliwia wiele urządzeń elektronicznych, jest tunelowanie kwantowe. W naszym codziennym życiu ludzie nie mogą przemieszczać się przez ściany. Jednak elektrony mogą przemieszczać się przez stałe ściany. p115 W animacji z prawej strony widzimy słaby biały ptyś po prawej stronie ściany po tym jak duży ptyś uderzy w ścianę od lewej. Ta przyciemniona plama światła reprezentuje foton lub inną cząstkę atomową, która tuneluje przez ścianę.