Heisenberg führt 1925 eine neue Mechanik ein, die den Elektronen im Atom keine bestimmten Bahnen mehr zuschreibt. Schrödinger erweitert 1926 de Broglies Idee der Materiewellen und formuliert eine Wellengleichung für Elektronen. Bald zeigt sich, dass beide Theorien praktisch äquivalent sind, und aus ihnen entsteht die Quantenmechanik.

Born interpretiert im Juni 1926 die Schrödingerschen Wellen als Wahrscheinlichkeiten. Im Jahr darauf formuliert Heisenberg in seiner Theorie die Unschärferelation: Gewisse Teilcheneigenschaften – etwa Ort und Geschwindigkeit – sind nicht gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit bestimmt.

Einstein ist überzeugt, dass eine Theorie mit solchen Unschärfen, die nur Wahrscheinlichkeitsaussagen macht, die physikalische Realität nicht vollständig beschreiben kann. Er wehrt sich dagegen mit Gedankenexperimenten, die nachweisen sollen, dass die Quantenmechanik nicht vollständig ist. Das berühmteste ist das Einstein-Podolsky-Rosen-Gedankenexperiment, das die Quantenmechanik zwar nicht widerlegt, aber zumindest zeigt, wie sehr sie unseren Alltagsvorstellungen widerspricht.