ميكانيك الكم يكشف أن الجسيمات الذرية لا تتحرك ككرات صلبة بل تتصرف كموجات أيضًا، مما يجعل موقعها وسرعتها غير محددين بدقة في الوقت ذاته. هذا مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ. إذ كلما زادت دقة قياس موقع الجسيم، قلت دقة قياس سرعته والعكس صحيح. هذه الطبيعة الموجية للجسيمات تفسر سلوك الإلكترونات في الذرة وتفتح الباب لفهم أعمق لبنية المادة والتفاعلات النووية والكيميائية.