如果有人提出這樣的問題：「當我們觀察一件物體，那物體會不會因我們的觀察而產生變化？」由於經驗告訴我們這是絕不可能發生，我們大都會不加思索便回答說不會。但我們可有想過我們的經驗是否能放之於四海─大至宇宙、小至原子的世界也皆準呢？
科學上要有新發現，往往是先要突破先入為主的觀念。二十世紀初的物理學便進行了兩次這樣的大革命，一是愛因斯坦的相對論，另一是量子論。量子論與經典物理學相衝突，而量子力學的不可確定因素，甚至連愛因斯坦也不能接受，他曾經說：「上帝是不會與宇宙玩擲骰子遊戲」。可見量子論在當時是極具爭議性。下文要和大家談論的就是量子論的不確定性原理。
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量子論是研究甚麼？
我們知道，物質如桌子、地球、太陽、行星等等，都是由許多種類的物質粒子如電子、質子、中子等作為基礎而構成的。量子論就是研究以這些粒子所組合成的物質的構造，以及這些粒子之間作用力的法則。「量子」一詞簡單來說是指「一個量」。它是小到不能再分割為更小單位的最基本的量單位。
宇宙是否有秩序？
經典物理學把宇宙看成是有秩序、可預測的地方。但根據量子物理學，原子內的粒子，卻是以不確定的、隨機的方式分佈，是不能預測的。這兩種理論好像處於兩截然不同的領域，互不相容。近代的物理學家相信宇宙是從一奇點起始，發生大爆炸，而膨脹至現在的宇宙。在宇宙膨脹的開端，由於不確定性原理，宇宙星體的分佈才不平均，才會有銀河、星座等等出現。到了行星老死，變為黑洞時，量子力學又可發揮作用，預測黑洞的最後命運。物理學家相信，只有調和經典物理學及量子力學，才可能找到能夠解釋整個宇宙運作方式的統一理論。
不確定性原理的產生
光的含能量的量子，稱為光子。這些光子含有的能量極為微小。在日常生活裡，這些微小的光子對周遭的世界好像沒有甚麼特別的影響。但當科學家開始研究原子世界時，情況便大大不同了。原子裡的粒子都是極細小的東西，比如說電子，大約十億個十億乘十億的電子才有一根羽毛的重量。由於這些物質粒子是極細小的東西，如果它們被光子打中，它們會被打得偏離軌道，運動的速度也會改變。
科學家要觀察原子裡的電子的位置時，需要用光照射才可探測得到。但如上文所說，電子是很輕的粒子，它抵抗不住一個光子的撞擊，光束裡的光子會把電子從原來的位置撞出去。所以在觀察的那一瞬間，電子便被震盪，它的運行速度便變更，因此轉眼間又不知那電子在哪兒了。這就是著名的不確定性原理（Uncertainty Principle）。這定理不允許我們同時測量電子的位置又測量其速度。不能同時知道這兩樣數據，我們就不能預言粒子的運行軌道，或者說它是否有一確定的運行軌道也不能知道。
結語
不確定性原理揭示出原子世界的一個矛盾：如果不作觀測，我們便不可能知道原子裡的粒子的位置及速度；但如果要觀測，觀測本身便改變了粒子原來的狀況。我們發覺我們似乎不可能完全置身事外地觀測粒子，粒子也似乎不可能客觀獨立存在而不受觀測所影響。自然世界不一定可以清楚地劃分為主觀與客觀兩部份。
科學的發現往往是出人意表。用作計算宇宙星體運行的經典物理學，在原子世界裡失去效用。但原子世界的量子力學竟又可在宇宙初開時應用。不確定性原理很引人入勝，卻也令人感到不安。不確定性原理表示因果關係再不適用，同一個開始，會有不同的結果，未來仍是不可預知。