Principe dincertitude, également appelé principe dincertitude de Heisenberg ou principe dindétermination, déclaration, articulée (1927) par le physicien allemand Werner Heisenberg, que la position et la vitesse dun objet ne peuvent pas les deux doivent être mesurés exactement, en même temps, même en théorie. Les concepts mêmes de position exacte et de vitesse exacte nont en fait aucun sens dans la nature.
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Expérience ordinaire ne donne aucune idée de ce principe. Il est facile de mesurer à la fois la position et la vitesse dune automobile, par exemple, parce que les incertitudes quimplique ce principe pour les objets ordinaires sont trop petites pour être observées. La règle complète stipule que le produit des incertitudes de position et de vitesse est égal ou supérieur à une petite quantité physique, ou constante (h / (4π), où h est la constante de Planck, soit environ 6,6 × 10−34 joule-seconde ). Ce nest que pour les très petites masses datomes et de particules subatomiques que le produit des incertitudes devient significatif.
Toute tentative de mesurer avec précision la vitesse dune particule subatomique, comme un électron, la renversera dans un de manière imprévisible, de sorte quune mesure simultanée de sa position na aucune validité. Ce résultat na rien à voir avec des insuffisances des instruments de mesure, de la technique ou de lobservateur; elle découle de la connexion intime dans la nature entre les particules et les ondes dans le domaine des dimensions subatomiques.
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Le principe dincertitude découle de la dualité onde-particule. Chaque particule est associée à une onde; chaque particule présente en fait un comportement ondulatoire. La particule est le plus susceptible de se trouver dans les endroits où les ondulations de londe sont les plus grandes ou les plus intenses. Cependant, plus les ondulations de londe associée deviennent intenses, plus la longueur donde devient mal définie, qui à son tour détermine lélan de la particule. Ainsi, une onde strictement localisée a une longueur donde indéterminée; sa particule associée, tout en ayant une position définie, na pas de vitesse certaine. Une onde de particule ayant une longueur donde bien définie, dautre part, est étalée; la particule associée, tout en ayant une vitesse assez précise, peut être presque nimporte où. Une mesure assez précise dune observable implique une incertitude relativement grande dans la mesure de lautre.
Le principe d’incertitude s’exprime alternativement en termes de moment et de position d’une particule. Lélan dune particule est égal au produit de sa masse par sa vitesse. Ainsi, le produit des incertitudes de la quantité de mouvement et de la position dune particule est égal à h / (4π) ou plus. Le principe sapplique à dautres paires dobservables apparentées (conjuguées), telles que lénergie et le temps: le produit de lincertitude dune mesure dénergie et de lincertitude de lintervalle de temps pendant lequel la mesure est effectuée est également égal à h / (4π) ou plus . La même relation vaut, pour un atome ou un noyau instable, entre lincertitude sur la quantité dénergie rayonnée et lincertitude sur la durée de vie du système instable lorsquil effectue une transition vers un état plus stable.