不确定性原理:两个不对易的力学量不可以同时被确定。也就是两个力学量的均方根偏差之积,必须大于某个值。例如,位置和动量的均方根偏差之积大于等于 $\hbar / 2 $。

爱因斯坦提出了一个思想实验来挑战海森堡不确定性原理:

考虑一个粒子的行为,假设在一个挡板内部有一条狭缝,朝这个狭缝垂直发射一个粒子,这个粒子穿过狭缝再前进一段路程,最后抵达探测屏。假若不确定性原理正确,那么这个宽度为 $\omega$ 的狭缝给予了粒子朝上或下方向的动量大约 $\hbar / \omega$ 的不确定性。但是,可以测量挡板的反动作用所造成的动量至任意准度。根据能量守恒定律,粒子的动量等于挡板的反动动量就可以取至任意准度,而粒子的位置不确定度只有 $\omega$,所以不确定性原理不成立。

波尔回应:

挡板也是量子的系统的一部分。若要测量反动作用的动量至准确度低于 $\Delta p$,则必须知道粒子通过前和后,挡板动量低于 $\Delta p$ 的准确度。这个前提引出了挡板的不确定性 $\Delta x \approx \hbar / \Delta p$。这个不确定性会转移到狭缝位置的不确定性和粒子位置的不确定性上,因子必须遵守不确定性原理。

波尔的回复实际上是在说:必须以一个整体去看待一个系统,这个系统必须包含测量仪器,且宏观物体也具有不确定度。