Werner Heisenberg stellte im Jahre 1927 fest, dass es unmöglich ist, die Position und den Impuls eines Teilchens gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit zu messen. Je genauer wir die eine Grösse bestimmen, desto weniger genau kennen wir die andere. Man nennt diese grundlegende Eigenschaft der Quantenmechanik Heisenberg'sche Unschärfebeziehung,

Die genaue Formulierung heisst:

Die Konstante ist die Planck'sche Konstante, dividiert durch 2. Das Symbol für die Planck'sche Konstante ist , oder "h-quer", mit dem Zahlenwert von 1.05 x 10^-34 joule-sekunden, oder 6.58 x 10^-22 MeV-sekunden.

Eine Messung des Impulses wird also die Information über den Ort des Teilchens beeinflussen - und vice-versa.

Die Aussage lässt sich auch in der Form von Energie und Zeit hinschreiben.

Das heisst: Wenn ein Teilchen sehr kurzlebig ist, so kann seine Energie nicht genau bestimmt werden. Ein kurzlebiges Teilchen kann deshalb eine ungeheuer grosse Energie annehmen, und das führt zur Idee der virtuellen Teilchen.