測不準原理有許多種陳述方式, 其中一種操作性陳述:「我們無法同時精準測量一個物質的兩種相關(共軛)物理屬性」以數學式表示ΔX*ΔP≧ħ 比方說, 我們要測量電子的位置. 因為電子非常小, 無法直接觀察與測量, 需要使用一些方法, 工具和儀器. 比如說, 使用光子去碰撞, 來發現電子的確切位置. 因為光子有能量, E=hν, 也有動量, p=E/c=h/λ,  這麼一來, 碰撞的光子, 會改變電子的初始動量. 如果我們想讓這個改變變小, 就需要使用動量(能量)較小的光子. 當波長愈來愈長時, 光子的動量也愈小, 改變電子的初始動量也愈小. 不過, 光本身在測量電子位置時, 有一個精度極限. 這個極限, 由光的波長或大小決定. 當光子的動量愈小, 測量的精度也愈差. 如果我們想得到較精確的電子位置時, 就需用更小波長的光子, 也就是更大能量的光子做媒介, 如此可以得到較精確的電子位置. 不過, 電子的動量改變也因此變大, 這就是共軛物理量. 我們無法同時精準測量電子的位置與動量, 海森堡計算出數值大小≧ħ. ħ是普朗克常數h除去2π.

另外, 比方說我們要測量電子的軌跡. 假設在一個完全真空的黑暗盒子裡, 以水平方向速度V射出一個電子. 因為重力的緣故, 電子的運動軌跡, 應該是一條拋物線. 我們想要以實驗驗證這條拋物線, 是否完全吻合牛頓運動定律. 因此我們以光子撞擊, 來確認電子的位置. 從X方向撞擊, 來確認電子的X方向位置; 從Y方向撞擊, 來確認電子的Y方向位置. 但在每次撞擊, 都影響電子的速度(動量). 從X方向撞擊, 改變V_x. 從Y方向撞擊, 改變V_y 因此改變了電子原始的運動軌跡. 我們所確認的電子軌跡, 並不是原來的運動軌跡. 偵測的次數愈多, 位置愈正確, 但是被改變也愈多.

在前面電子的測量過程, 也隱含另一種陳述: 任何觀察物理系統的行為, 都不可避免使這個系統發生改變. 也就是說, 觀察者都無法獨立於物理系統之外而作觀察. 所有的觀察者都是物理系統的參與者, 沒有系統之外的觀察者.

另外一種陳述是, 不確定性陳述: 當一個物理系統由狀態A到狀態B時, 當有兩種以上不可區別的可能途徑時, 除非進行觀察, 否則無法確定是經由哪一種途徑. 為了說明這個陳述, 讓我們回到雙狹縫實驗的觀察. 電子在通過第二屏幕時, 是從上面兩個洞的哪一個洞通過呢? 我們無法確定. 照理說, 電子不是通過A, 就是通過B. 它必然是通過其中一個孔, 這點是很容易理解的. 但是, 有沒有可能電子同時通過兩個孔呢? 如果是這樣, 就比較難以想像: 「一個電子, 同時通過兩個孔」. 為了確認這個「真相」, 我們在原本的實驗裝置,  A孔和B孔, 加裝了偵測器. 偵測電子通過. 這麼一來, 我們便能找出真相: 電子到底是同時通過兩個孔, 還是通過其中一個孔. 如果是通過其中一個孔, 那是通過A孔, 還是通過B孔. 實驗進行的非常順利, A孔偵測器和B孔偵測器滴滴答答響, 記錄下通過A孔和B孔的各別電子. 此時, 我們能確認電子的行為. 但是, 驚人的是, 干涉消失, 顯像螢幕上的成像, 是一個較大的鐘形分佈, 電子回復明顯的粒子行為.

只要進行觀察, 物理系統就改變了原初的行為.

兩種(以上)可能途徑, 一經確認實際的途徑, 物質就由波動行為轉成粒子行為. 我們稱這兩種可能途徑, 縮併collapse成一個確實的實際途徑. 所以這個答案,(電子到底是同時通過兩個孔, 還是通過其中一個孔. 是通過A孔, 還是通過B孔.)始終是不可確定的謎.

再一種不確定性陳述, 我們稱隨機性: 當一個物理系統由初始狀態A, 到終狀態時, 如果有兩種以上的終狀態可能性, 除非進行觀察, 否則無法確定是處於哪一種終狀態. 物理系統便處於一種隨機可能性中. 這就是此一物理系統成波狀態存在, 我們稱物理系統處於一種量子疊加態中.

當我們進行觀察, 物理系統的波函數就發生縮併,collapse of the wave function. 形成單一的終狀態.

我們用這個觀念, 可以解釋雙狹縫實驗的不可確定之謎. 電子以波的形式前進, 通過第二屏幕的兩個孔. 然後以粒子的形式, 到達顯像螢幕.(螢幕就是一種觀察行為, 因此波函數發生縮併.) 如果在中途進行觀察, 比方說在A孔或B孔, 波函數就在此處發生縮併, 以粒子形式呈現.(以上解釋, 是典型的哥本哈根詮釋)

這個觀念, 也可以解釋前節思考光子通過A孔時, 它總是知道B孔是打開還是關閉的困擾. 因為光子此時, 是以波的形式存在, 它當然可以知道B孔的情況. 而沒有愛因斯坦所謂幽靈般的超距作用, 那是針對粒子而言. 波(場)形式, 就沒有局域性問題, 也不需要隱變量解釋. (後節仍會提出EPR佯謬)

(雖然有這種量子疊加態, 但是作者並不支持由量子疊加態所衍生出來的多重宇宙說. 作者認為, 未經觀察的物理系統, 就是成量子疊加態, 這是宇宙的根本現象: 物質的波動性, 並不需要有所謂多重宇宙的解釋.)