不確定性原理，是量子力學中最基礎、最核心的一條原理。不確定性原理跟哥本哈根詮釋其實是一回事。
不確定性原理說，我們無法同時精確測量一個滿足量子力學規律的微觀粒子的位置和速度。當你把它的位置測量得很準的時候，就無法精確測量其速度，反之亦然。最早的時候，我們之所以用概率的語言和波函數去描述量子係統，是因為量子係統具有不確定性，完全不可精確預測一個原子裏電子圍繞原子核運動的軌跡。
即便如此，不確定性原理所表達的內容仍然令人十分費解。這些微觀粒子不就是體積很小的球嗎？怎麽會出現位置和速度無法同時確定的情況呢？任何一個宏觀物體都可以同時確定其速度和位置，為什麽到了微觀粒子就無法確定了呢？
理解這個問題的關鍵在於對微觀粒子的認知，我們認為：微觀粒子就是一個小到隻有千分之一納米的小球。問題就出在這個“是”字上，當我們說出“微觀粒子就是個小球”時，我們對於這個“是”字，是沒有經過檢驗的。
我們通過實驗，比如將電子打在鋪滿熒光粉的牆麵上，發現牆麵上電子的形象就是一個很小的點，於是默認電子必然是一個很小的球。但是將電子打在牆麵上是一個測量過程，這個測量過程告訴我們小球的位置信息。當測量電子的位置時，它的空間屬性是個小球。但測量速度時，我們無法確定在以一定速度運動的過程中，電子是否還是一個小球的形態。
如果拋開“電子是一個小球”的執念，我們就能更好地理解無法同時將兩個性質測準這件事。在宏觀世界裏，這樣的情況很普遍。比如，體能測試裏有兩個指標是測心肺功能的：一個是肺活量，另一個是激烈運動後的心率。很顯然，這兩個指標是無法同時測準的，肺活量必須在身體平靜的情況下測量，激烈運動後的心率必然是在激烈運動後，比如跑兩圈後再測量。因此，肺活量的測量和激烈運動後心率的測量是不兼容的，你不會覺得這有什麽難以理解的。
但為什麽放在電子的測量上，兩個物理量不能同時測準就如此難以理解呢？因為你已經主觀預設微觀粒子是個小球，但是隻要放下微觀粒子是個小球這一執念，不預設它“是”什麽，理解不確定性原理就會變得很簡單。對於一個微觀粒子，速度和位置這兩個測量並不兼容，就像測量人體的肺活量和激烈運動後的心率不兼容一樣。也就是說，微觀粒子不是一個小球。
那麽微觀粒子到底是什麽？這是一個非常好的問題。首先回想一下，你如何描述一個東西“是”什麽？本質上，人們描述任何一個物體，所描述的都是這個物體的性質。一個物體具體是什麽，體現為它所表現的所有性質的集合。
人們會給宏觀物體起各種各樣的名字，比如一個蘋果、一部手機。但是如果要解釋什麽是蘋果，什麽是手機，隻能把蘋果、手機的性質一條條地描述出來：蘋果吃起來是酸酸甜甜的；形狀是上麵比較大、下麵比較小的圓；顏色是紅的、綠的，等等。人們將有這種共性的水果，抽象成為一個概念——蘋果。當我們說鉛球是一個球時，無非是因為它的形狀呈現為球形，我們就命名這種形狀為球，我們之所以對球這個形狀有認知，是因為我們用視覺對它進行了“測量”。
也就是說，我們描述物體是什麽，本質上是在描述它在不同測量方式下得到的結果的集合。
在微觀世界，對於電子這麽小的粒子來說，不存在視覺這種知覺。宏觀物體有確定的顏色、形狀，能被肉眼看見，是因為它們的大小比光波的波長要大很多，能反射光線，但是像電子、原子這樣的微觀粒子，它們的大小比光波的波長還要小很多，無法反射光線，因此無法被視覺感知。基於這種情況，我們無法用小球這樣的視覺概念去形容它們。為了感知微觀粒子的存在，人們隻能通過各種各樣的實驗去測量它們，通過不同的實驗測量得出不同的結果。對我們來說，這些微觀粒子就是這些實驗測量結果的集合。
這裏我們得到啟示：在量子力學中，不能說一個物體“是”什麽，隻能說這個物體或者係統在某種測量下呈現出某個結果。而且測量和測量之間，很有可能是不兼容的，也就是目標對象很有可能在同一狀態下無法給出兩個性質的確定結果，這就體現為針對同一量子係統的兩種測量之間的不兼容性。
不確定性原理告訴我們：由於位置和速度是不兼容的測量，所以不存在確定的電子軌跡。隻要認為電子運動有軌跡，我們就已經預設它是一個小球，這從根本上違背了描述量子係統的原則。不確定性原理可以說是對量子物理最為基礎的描述，20世紀上半葉，圍繞不確定性原理，物理學家們展開了激烈的論戰，愛因斯坦是最反對不確定性原理的一位。