“對了，顯微鏡！”海森堡興致勃勃地說，“我正想說顯微鏡這事呢。就讓我們來做一個思維實驗（Gedanken-experiment），想象我們有一個無比強大的顯微鏡吧。不過，再厲害的顯微鏡也有它基本的原理啊，要知道，不管怎樣，如果我們用一種波去觀察比它的波長還要小的事物的話，那就根本談不上精確了，就像用粗筆畫不出細線一樣。如果我們想要觀察電子這般微小的東西，我們必須要采用波長很短的光。普通光不行，要用紫外線，X射線，甚至γ射線才行。”
“好吧，反正是思維實驗用不著花錢，我們就假設上頭破天荒地撥了巨款，給我們造了一台最先進的γ射線顯微鏡吧。那麼，現在我們不就可以準確地看到電子的位置了嗎？”
“可是，”海森堡指出，“你難道忘了嗎？任何探測到電子的波必然給電子本身造成擾動。波長越短的波，它的頻率就越高，是吧？大家都應該還記得普朗克的公式E = hν，頻率一高的話能量也相應增強，這樣給電子的擾動就越厲害，同時我們就更加無法了解它的動量了。你看，這完美地滿足不確定性原理。”
“你這是狡辯。好吧我們接受現實，每當我們用一個光子去探測電子的位置，就會給它造成強烈的擾動，讓它改變方向速度，向另一個方向飛去。可是，我們還是可以采用一些聰明的，迂回的方法來實現我們的目的啊。比如我們可以測量這個反彈回來的光子的方向速度，從而推導出它對電子產生了何等的影響，進而導出電子本身的方向速度。怎樣，這不就破解了你的把戲嗎？”
“還是不行。”海森堡搖頭說，“為了達到那樣高的靈敏度，我們的顯微鏡必須有一塊很大直徑的透鏡才行。你知道，透鏡把所有方向來的光都聚集到一個焦點上，這樣我們根本就無法分辨出反彈回來的光子究竟來自何方。假如我們縮小透鏡的直徑以確保光子不被聚焦，那麼顯微鏡的靈敏度又要變差而無法勝任此項工作。所以你的小聰明還是不奏效。”
“真是邪門。那麼，觀察顯微鏡本身的反彈怎樣？”
“一樣道理，要觀察這樣細微的效應，就要用波長短的光，所以它的能量就大，就給顯微鏡本身造成抹去一切的擾動……”
等等，我們並不死心。好吧，我們承認，我們的觀測器材是十分粗糙的，我們的十指笨拙，我們的文明才幾千年曆史，現代科學更是僅創立了300多年。我們承認，就我們目前的科技水平來說，我們沒法同時觀測到一個細小電子的位置和動量，因為我們的儀器又傻又笨。可是，這並不表明，電子不同時具有位置和動量啊，也許在將來，哪怕遙遠的將來，我們會發展出一種尖端科技，我們會發明極端精細的儀器，從而準確地測出電子的位置和動量呢？你不能否認這種可能性啊。
“話不是這樣說的。”海森堡若有所思地說，“這裏的問題是理論限製了我們能夠觀測到的東西，而不是實驗導致的誤差。同時測量到準確的動量和位置在原則上都是不可能的，不管科技多發達都一樣。就像你永遠造不出永動機，你也永遠造不出可以同時探測到p和q的顯微鏡來。不管今後我們創立了什麼理論，它們都必須服從不確定性原理，這是一個基本原則，所有的後續理論都要在它的監督下才能取得合法性。”
海森堡的這一論斷是不是太霸道了點？而且，這樣一來物理學家的臉不是都給丟盡了嗎？想象一下公眾的表現吧：什麼，你是一個物理學家？哦，我真為你們惋惜，你們甚至不知道一個電子的動量和位置！我們家湯米至少還知道怎麼擺弄他的皮球。
不過，我們還是要擺事實，講道理，以德服人。一個又一個的思想實驗被提出來，可是我們就是沒法既精確地測量出電子的動量，同時又精確地得到它的位置。兩者的誤差之乘積必定要大於那個常數，也就是h除以4π。幸運的是，我們都記得h非常小，隻有6.626×10-34焦耳秒，那麼假如△p和△q的量級差不多，它們各自便都在10-17這個數量級上。我們現在可以安慰一下不明真相的群眾：事情並不是那麼糟糕，這種效應隻有在電子和光子的尺度上才變得十分明顯。對於湯米玩的皮球，10-17簡直是微不足道到了極點，根本就沒法感覺出來。湯米可以安心地拍他的皮球，不必擔心因為測不準它的位置而把它弄丟了。
不過對於電子尺度的世界來說，那可就大大不同了。在上一章的最後，我們曾經假想自己縮小到電子大小去一探原子裏的奧秘，那時我們的身高隻有10-23米。現在，媽媽對於我們淘氣的行為感到擔心，想測量一下我們到了哪裏，不過她們注定要失望了：測量的誤差達到10-17米，是我們本身高度的100萬倍！100萬倍的誤差意味著什麼，假如我們平時身高1米75，這個誤差就達到175萬米，也就是1750公裏，母親們得在整條京滬鐵路沿線到處尋找我們才行。“測不準”變得名副其實了。
在任何時候，大自然都固執地堅守著這一底線，絕不讓我們有任何機會可以同時得到位置和動量的精確值。任憑我們機關算盡，花樣百出，它總是比我們高明一籌，每次都狠狠的把我們的小聰明擊敗。不能測量電子的位置和動量？我們來設計一個極小極小的容器，它內部隻能容納一個電子，不留下任何多餘的空間，這下如何？電子不能亂動了吧？可是，首先這種容器肯定是造不出來的，因為它本身也必定由電子組成，所以它本身也必然要有位置的起伏，使內部的空間漲漲落落。退一步來說，就算可以，在這種情況下，電子也會神秘地滲過容器壁，出現在容器外麵，像傳說中穿牆而過的嶗山道士。不確定性原理賦予它這種神奇的能力，衝破一切束縛。