有类似的情形，系统理论上是确定的，但因为气体分子个数约和阿伏伽德罗常数6.02·10量级相当，因此也只能用概率性的描述。在描述量子理论时一定会用到概率论。二十世纪初期，物理学界有一个革命性发现，所有次原子层级的物理过程有随机性，依循量子力学。物理的波函数是确定的，是数个状态的叠加，但根据哥本哈根诠释，观察会带来波函数塌缩，因此只能观察到其中一个状态。不过这种缺乏决定论的观点未受到所有人的同意。爱因斯坦在给马克斯·玻恩的信上提到「我相信上帝不会玩骰子。」。而发现波函数的埃尔温·薛定谔认为量子力学只是内部决