爱因斯坦曾和年轻时的海森堡有过一次对谈，爱因斯坦提到：“原则上，由观察到的数值来建立一个理论是不对的。实际上往往相反，反而是你用的理论决定你能观察到什么。”[5] 这个想法一直在海森堡的心中，后来他提出了不确定性原理。海森堡说：“在原子尺度时，物理学家只该考虑可测量量。”[6] 他认为在量子尺度时，我们只能考虑能被测量的量。这是什么意思呢？
当量子还在建立阶段时，古典的物理学家都质问他们：“你看你们的理论一点都不好，因为它不能回答粒子的实际位置是什么、或是在干涉实验中粒子究竟穿过了哪个孔，或诸如此类的问题。”
海森堡却说：“我不需要回答这类问题，因为你无法由实验的方法问这个问题。”[7]
我们不需要回答这种问题，因为每个在物理中使用的概念都需要有个可操作的定义，除非我们可以指出它要怎么被测量，否则我们不允许谈论某个概念。
玻尔的互补原理
在这之后，玻尔提出了互补原理，他认为不能用单独一种概念来完备地描述整体量子现象，为了完备地描述整体量子现象，必须将分别描述波动性、粒子性的概念都囊括在内。这两种概念可以视为同一个硬币的两面。互补的两件事情（例如波粒二象性或位置动量不确定性）无法被同时观察到，不可能在某一时刻看到波动和粒子两种性质。所以当我们想要描述量子行为时，必须同时考虑波动和粒子两种观点，不可能用单一种概念来描述整个量子现象。
因此在这个基础上，他认为人们原先无法解释电子干涉图样中出现既有粒子又有波的现象，只是互补的两面，而这两种概念都不能被舍弃。波动和粒子两种描述都是必要的，它们适用于不同的条件，两种概念是互补而非互斥的。
他说：“由不同实验条件下得到的结果无法被单一图像包含，它们必须被认为是互补的，因为只有总体的现象能够彻底探讨关于这些对象的可能信息。”[8]
我们必须放弃以往只用单一模型来描述物理概念的这种想法，玻尔认为海森堡发现的不确定原理是更深刻的互补原理的一种表现。玻尔甚至把互补原理和东方的“阴／阳”联系起来，还在自己的墓碑上刻了一个太极符号，他领悟到一项真谛：没有一种角度可以穷尽真实，不同的观点可能都有价值，却是互相排斥的。