పరమాణువు, పరమాణు అంతర్భాగాల స్థాయిలో పదార్థం ప్రవర్తించే తీరును అధ్యయనం చేసే శాస్త్ర విభాగమే ‘క్వాంటమ్ మెకానిక్స్’. సంప్రదాయ భౌతిక శాస్త్రం కొన్ని దృగ్గోచర విషయాలను వివరించటంలో విఫలమైన పరిస్థితిలో 1920ల్లో ఈ శాస్త్రం వచ్చింది. సుప్రసిద్ధ భౌతిక శాస్తవ్రేత్త ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ తన సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతంలో భాగంగా ‘్ఫటో ఎలక్ట్రిక్ ఎఫెక్ట్’కు ఇచ్చిన వివరణలో మొదట ఈ శాస్త్రానికి నాంది జరిగింది. సంప్రదాయ భౌతిక శాస్త్ర దృష్టితో ప్రపంచాన్ని పరిశీలిస్తున్న శాస్తవ్రేత్తలకు ‘క్వాంటం మెకానిక్స్’ను అర్థం చేసుకోవటం కష్టంగా అనిపించింది.
ఈ సిద్ధాంతంలోని ముఖ్య విషయాల్లో తరంగం - రేణువు రెండు రూపాలకు సంబంధించిన విచిత్ర పరిస్థితి మొదటిది. అదే విధంగా అనిశ్చిత (అన్‌సర్టెనిటీ) సూత్రం చివరిగా ఈ సిద్ధాంతానికి సంబంధించి కీలకమైన సూపర్ పొజిషన్ కనిపిస్తున్నాయి. తరంగం - రేణు రూపాల సూత్రం దిగువ శ్రేణిలో పరిశీలిస్తే కాంతి - పదార్థం - తరంగాలు, రేణువుల లక్షణాలు కలిసి ఉంటాయి. అనిశ్చిత సూత్రం ప్రకారం రేణువు స్థానం, చలనం గూర్చి కచ్చితంగా చెప్పగలగాలంటే ఈ రెంటిలో ఏదో ఒక దానినైనా కచ్చితంగా కొలవగలిగి ఉండాలి.
ఇక సూపర్ పొజిషన్ అన్నది క్వాంటం మెకానిక్స్‌కు సంబంధించిన భావన. దీని ప్రకారం రేణువు ఒక సమయంలో రెండు రూపాల్లోనూ ఉండగలదు. ఈ సిద్ధాంతపు ప్రతిపాదనలు విచిత్రంగా తోచవచ్చు. కానీ అతి తక్కువ స్థాయిలో ప్రకృతి వాస్తవ రూపాన్ని వెల్లడి చేసే ఈ అంశాలను భౌతిక శాస్తవ్రేత్తలు ప్రయోగ పూర్వకంగా నిర్ధారించుకున్నారు.