的位置和它的动量不可被同时确定，位置的不确定性formula_1和动量的不确定性formula_2是不可避免的，它们的乘积不小于formula_3（formula_4为普朗克常数），这些误差对于人类来说虽然是微小的，但是在原子研究中并不能被忽略。在莱比锡期间，海森堡为原子核物理学做出了重要贡献，为基本粒子理论引入了内部对称量子数（1932年，1933年），发展了一种铁磁性理论（1928年），和沃尔夫冈·泡利对量子场论进行了开创性研究工作。海森堡和约翰·惠勒同为S矩阵（1942年，1944年）之父，他很早