量子力学的实际是基于一个全新的数学根本之上，不再遵循粒子和波来描述实际的天下；而只不过操纵这些术语，来描述对天下的观察罢了。如许，在量子力学中存在着波和粒子的二重性：为了某些目标将考虑粒子成波是有效的，而为了其他目标最好将波考虑成粒子。这导致一个很首要的成果，人们能够察看到两束波或粒子之间的所谓的干与。
为了制止这明显荒诞的成果，德国科学家马克斯・普朗克在1900年提出，光波、X射线和其他波不能以肆意的速率辐射，而只能以某种称为量子的波包发射。别的，每个量子具有肯定的能量，波的频次越高，其能量越大。
拉普拉斯提出，应当存在一族科学定律，只要我们晓得宇宙在某一时候的完整的状况，我们便能预言宇宙中将会产生的任一事件。比方，假定我们晓得某一个时候的太阳和行星的位置和速率，则可用牛顿定律计算出在任何其他时候的太阳系的状况。这类景象下的决定论是显而易见的，但拉普拉斯走得更远，他假定存在着某些近似定律，它们制约其他统统事物，包含人类的行动。
换言之，你对粒子的位置测量得越精确，你对速率的测量就越不精确，反之亦然。海森伯指出，粒子位置的不肯定性乘以粒子质量再乘以速率的不肯定性不能小于一个肯定量，该肯定量称为普朗克常量。并且，这个极限既不依靠于测量粒子位置和速率的体例，也不依靠于粒子的种类。海森伯不肯定性道理是天下的一个根基的不成躲避的性子。
这两束波就相互抵消，而不像人们预感的那样，叠加在一起构成更强的波。一个光干与的熟知例子是，番笕泡上常常能看到色彩。这是因为从构成泡的很薄的水膜的两边的光反射引发的。白光由统统分歧波长或色彩的光波构成，在从水膜一边反射返来的具有必然波长的波的波峰和从另一边反射的波谷相重应时，对应于此波长的色彩就不在反射光中呈现，以是反射光就显得五彩缤纷。
如许，在充足高的频次下，辐射单个量子所需求的能量比所能获得的还要多。是以，在高频下的辐射减少了，如许物体丧失能量的速率就变成有限的了。
量子假定能够非常胜利地解释所观察到的热体的辐射发射率，但直到1926年另一名德国科学家威纳・海森伯提出闻名的不肯定性道理以后，人们才认识到它对决定性论的含义。为了预言一个粒子将来的位置和速率，人们必须能够精确地测量它现在的位置和速率。显而易见的体例是将光照到这粒子上。一部分光波被此粒子散射开来，由此指明它的位置。但是，人们不成能将粒子的位置肯定到比光的两个波峰之间间隔更小的程度，所觉得了切确测量粒子的位置，必须用短波长的光。但是，由普朗克的量子假定，人们不能用肆意小量的光；人们起码要用一个光量子。
不肯定性道理对我们的天下观有非常深远的影响。乃至到了70多年以后，很多哲学家还不能充分观赏它，它仍然是很多争议的主题。不肯定性道理使拉普拉斯的科学实际，即一个完整决定性论的宇宙模型的胡想寿终正寝：
普通而言，量子力学并不对一次观察预言一个伶仃的肯定成果。取而代之，它预言一组能够产生的分歧成果，并奉告我们每个成果呈现的概率。也就是说，如果我们对大量近似的体系作一样的测量，每一个体系以一样的体例肇端，我们将会找到测量的成果为A呈现必然的次数，为B呈现另一分歧的次数，等等。人们能够预言成果为A或B的呈现的次数的近似值，但不能对个别测量的特定成果作出预言。因此量子力学把非预感性或随机性的不成制止身分引进了科学。固然爱因斯坦在生长这些看法时起了很高文用，但他非常激烈地反对这些。他之以是获得诺贝尔奖就是因为他对量子实际的进献。即便如许，他也从不接管宇宙受机遇节制的观点；他的情感能够用他闻名的断言来表达：“上帝不掷骰子。”但是，其他大多数科学家情愿接管量子力学，因为它和尝试合适得很完美。它的的确确成为一个极其胜利的实际，并成为几近统统当代科学技术的根本。它制约着晶体管和集成电路的行动，而这些恰是电子设备诸如电视、计算机的根基元件。它还是当代化学和生物学的根本。物理科学未让量子力学恰当连络出来的独一范畴是引力和宇宙的大标准布局。