Die Unbestimmtheit ist ein wichtiges Wort in der Quantenwelt. Heisenbergs Unbestimmtheitsprinzip, eine der Schlüsselkomponenten der Quantentheorie, spricht von Eigenschaftspaaren, die so miteinander verknüpft sind, dass es unmöglich ist, beide in all ihren Details zu kennen. Je mehr man über das eine weiß, umso weniger weiß man über das andere. Eins dieser Paare besteht aus dem Impuls (Masse mal Geschwindigkeit) und dem Ort. Kennt man den Impuls eines Quantenteilchens genau (sein Gewicht, seine Richtung, seine Geschwindigkeit), lässt sich nichts über seinen Aufenthaltsort sagen. Er könnte sonst wo im Universum sein. Gleichermaßen gilt: Kennt man den genauen Ort eines Teilchens, könnte es jeden beliebigen Impuls haben.

Deshalb schwanken Quantenteilchen ständig umher: Je höher die Temperatur ist, umso heftiger tanzen sie. Wäre ein Teilchen absolut unbewegt, wüssten wir genau, wo es sich aufhält, und es könnte zu einem seltsamen Teilchen werden und jeden beliebigen Impuls haben. Dies ist ein wirklich bedeutsamer Aspekt der Quantentheorie, den zu erforschen sich lohnt. Als Werner Heisenberg erstmals das Unbestimmtheitsprinzip entwickelte, verstand er ein Schlüsselelement selbst noch nicht, sodass dieses Missverständnis heute noch häufig dargestellt wird.

Als Heisenberg seinem Chef Niels Bohr zum ersten Mal vom Unbestimmtheitsprinzip erzählte, veranschaulichte er es mit einem imaginären Mikroskop. Er beschrieb das Teilchen als ein Elektron, das durch ein märchenhaft leistungsfähiges Supermikroskop geht. Wir benutzen Licht, um das Objekt zu untersuchen, sodass ein Photonenstrahl (Quantenteilchen wie die Elektronen) ständig in das Elektron kracht. Als Ergebnis wird der Pfad des Elektrons verändert. Man kann kein Quantenteilchen betrachten, ohne die Dinge zu verändern.

Heisenberg soll in Tränen ausgebrochen sein, als Bohr seine Vorstellung in Stücke zerriss. Heisenberg hatte vermutet, dass bis zur Abtastung des Elektrons durch das Mikroskop Position und Impuls des Elektrons genau bestimmt waren. Er glaubte, es sei der Beobachtungsprozess, der die Dinge durcheinanderbringt. Eigentlich aber war die Unbestimmtheit, wie Bohr hervorhob, viel grundlegender als das. Man musste das Elektron gar nicht beobachten, damit die Unbestimmtheit eintrat: Sie gehörte zum Wesen eines Quantenteilchens.

Die Unbestimmtheit trifft auch auf Felder zu wie etwa die des Elektromagnetismus, die zur Quantentheorie gehören. Das heißt, Teilchen können aus dem Nichts ins Dasein platzen, kurzfristig existieren und dann wieder verschwinden. Man vermutet, dass diese Art von Aktivität die Quantenfluktuationen nach der Inflation hervorbrachte, wobei winzige Fluktuationen in der Inflation selbst Regionen mit feinen Dichte- und Energieschwankungen ins Leben riefen.