Werner Heisenberg è noto per il suo principio di indeterminazione. Esso sostiene che esistono coppie di grandezze che non possono essere misurate contemporaneamente con precisione assoluta, ma anzi l’approssimazione di una è inversamente proporzionale all’altra. Un esempio di tali coppie è posizione – quantità di moto, un’altra è energia – tempo. Questa dimostrazione, che mette in dubbio le basi stesse della fisica newtoniana, che invece era basata sull’assoluto determinismo delle sue leggi, è considerata l’atto di nascita della fisica quantistica, fondata invece sull’incertezza.
Heisenberg partì dall’esperimento della diffrazione a singola fenditura di un fascio di elettroni diostrando che il prodotto delle incertezze sulla posizione e sulla quantità di moto è all’incirca uguale alla costante di Planck.Il fisico tedesco dimostrò che tale relazione è un principio generale del tutto indipendente dal sistema a singola fenditura utilizzato per la dimostrazione. È inoltre interessante notare il fatto che se noi volessimo determinare con precisione assoluta uno dei due fattori, l’altro dovrebbe tendere ad infinito, cioè l’errore sarebbe immenso.
È chiaro a questo punto che il modello di Bohr debba essere completamente rivisto: parlare di orbite significa sostenere di conoscere sempre con precisione ogni parametro dell’elettrone.Si deve perciò cominciare a parlare di orbitali.
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