очно виміряти в один і той же час дві взаємно сполучені величини. Чим точніше визначається значення однієї величини, характеризує систему, тим більше невизначеним виявляється значення сполученої їй величини. Ця обставина спричинило істотне зміна поглядів на розуміння детермінізму, рівнів організації реальності.
Детермінізм класичної механіки виходив з того, що майбутнє у відомому сенсі повністю утримується в сьогоденні - цим і визначається можливість точного передбачення поведінки системи в будь-який майбутній момент часу. Така можливість пропонує одночасне визначення взаємно сполучених величин. В області мікросвіту це виявилося неможливим, що і вносить істотні зміни у розуміння можливостей передбачення і взаємозв'язку явищ природи: раз значення величин, які характеризують стан системи в певний момент часу, можна встановити лише з часткою невизначеності, то виключається можливість точного передбачення значень цих величин в наступні моменти часу - можна лише передбачити ймовірність отримання тих чи інших величин. У цьому випадку зв'язок між результатами послідовних вимірювань не відповідатиме вимогам класичного детермінізму. Тут можна говорити про ймовірнісної зв'язку, пов'язаної з невизначеністю, яка витікає з існування кванта дії.
Інша революційна ідея, що призвела за собою зміна класичної фізичної картини світу, стосується створення теорії поля. Класична механіка намагалася звести всі явища природи до сил, чинним між частинками речовини - на цьому грунтувалася концепція електричних рідин. У рамках цієї концепції реальними були лише субстанція та її зміни - тут найважливішим визнавалося опис дії двох електричних зарядів за допомогою що відносяться до них понять. Опис ж поля між цими зарядами, а не самих зарядів був вельми істотним для розуміння дії зарядів. Створеної нової реальності місця у механічній картині світу не було. В результаті фізика стала мати справу з двома реальностями - речовиною і полем. Якщо класична фізика будувалася на понятті речовини, то з виявленням нової реальності фізичну картину світу доводилося переглядати. Спроби пояснити електромагнітні явища за допомогою ефіру виявилося неспроможними. Ефір експериментально виявити не вдалося. Це призвело до створення теорії відносності, яка змусила переглянути уявлення про простір і часу, характерні для класичної фізики. Таким чином, дві концепції - теорія квантів і теорія відносності - стали фундаментом для нових фізичних концепцій. Д. Бернал виділив три фази у розвитку наукової революції. Перша фаза охоплювала період з 1895 по 1916 рік. Для неї характерно дослідження нових світів, створення нових вистав, головним чином з допомогою технічних і теоретичних засобів науки ХХ століття. Це період в основному індивідуальних досягнень подружжя Кюрі, Резерфорда, Планка, Ейнштейна, Бора та ін Фізичні дослідження ведуться в університетських лабораторіях, вони слабо пов'язані з промисловістю, використовувана апаратура дешева і проста.
