Квантовая теория нанесла еще один удар. Если теория относительности действует в очень больших космологических масштабах и заменяет ньютоновскую физику, то в области элементарных частиц, атомов и молекул квантовая теория заменяет классическую физику. Со времен Ньютона физики считали, что все физические явления могут быть сведены к свойствам твердых и прочных материальных частиц. Квантовая теория заставляет их принять тот факт, что твердые материальные объекты классической физики растворяются на субатомном уровне в волнообразных паттернах вероятностей. Возникает дуализм "волна-частица". Субатомные частицы не имеют смысла как изолированные сущности, а могут быть поняты только как взаимосвязи, или корреляции, между различными процессами наблюдения и измерения. Другими словами, субатомные частицы - это не вещи, а взаимосвязи между вещами. Если переключить внимание с макроскопических объектов на атомы и субатомные частицы, то природа не показывает нам изолированные строительные блоки, а скорее предстает как сложная паутина взаимосвязей между различными частями единого целого. В квантовой теории эти отношения выражаются в вероятностях, которые определяются динамикой всей системы. Если в классической механике свойства и поведение частей определяют свойства и поведение целого, то в квантовой механике ситуация обратная. Именно целое определяет части.75
Свойство дуальности также привело Вернера Гейзенберга в 1927 году к формулировке его знаменитого "принципа неопределенности (или индетерминированности)", который Бойд включил в книги "Разрушение и созидание" и "Новая концепция воздушного боя", а также упоминал в большинстве других презентаций. Гейзенберг отметил, что можно определить координату субатомной частицы, но в тот момент, когда мы это сделаем, импульс частицы приобретет произвольное значение, и наоборот. Мы можем измерить координаты или движение, но не то и другое. Это означало, что чем точнее мы знаем измеренное значение одной величины, тем больше неопределенность в другой, "сопряженной" величине.76 Квантовая механика обязывает нас говорить о местонахождении объекта менее определенно.
Это было фундаментальное наблюдение с далеко идущими последствиями, поскольку, как и в случае с теорией относительности, оно означало, что акт наблюдения в значительной степени формирует реальность. Ни один теоретический язык, формулирующий переменные, которым можно приписать вполне определенное значение, не может исчерпать физическое содержание системы. Различные возможные языки и точки зрения на систему могут быть взаимодополняющими. Все они имеют дело с одной и той же реальностью, но свести их к одному единственному описанию невозможно. Неустранимая множественность точек зрения на одну и ту же реальность выражает невозможность божественной точки зрения, с которой видна вся реальность.
Это означало, что реальность, изучаемая физикой, является ментальной конструкцией. Гейзенберг отмечал, что "то, что мы наблюдаем, - это не сама природа, а природа, подвергнутая нашему методу вопрошания".77 Для Пригожина настоящий урок, который можно извлечь из принципа дополнительности, состоит в том, чтобы подчеркнуть богатство реальности, которая переполняет любой отдельный язык и единую логическую структуру. Каждый язык может выразить лишь часть реальности.78 Для Бойда это означало еще одну вариацию той же темы неопределенности, наряду с тезисом Куна о работе парадигм. Вдохновленный, в частности, книгой Гейзенберга "Физика и философия", Бойд буквально включает в нее принцип неопределенности Гейзенберга, сформулированный выше, и добавляет к нему, что неопределенности, связанные с наблюдением явлений, "скрывают или маскируют поведение явлений". В этих обстоятельствах "величины неопределенности представляют собой невозможность определить характер или природу (согласованность) системы в самой себе".79
Бойд столкнулся и с другим источником неопределенности. Как утверждает Жан Пиаже в книге, которую Бойд читал для своего эссе: "В 1931 году Курт Гёдель сделал открытие, вызвавшее огромный резонанс, поскольку оно подрывало господствовавший тогда формализм, согласно которому математика сводилась к логике, а логика могла быть исчерпывающе формализована. Гёдель точно установил, что формалистская программа не может быть выполнена".80 Таким образом, Гёдель добавил еще одну теорию, описывающую пределы познания, которую Бойд также включает в "Разрушение и созидание" и "Новую концепцию воздушного боя". Он не менее твердо, чем принцип неопределенности Гейзенберга, утверждает, что есть вещи, которые мы не можем знать. Гёдель утверждает, что в любой непротиворечивой формальной системе найдется предложение, которое нельзя ни доказать истинным, ни доказать ложным. Кроме того, он утверждает, что непротиворечивость формальной системы арифметики не может быть доказана в рамках этой системы. Таким образом, он установил, что существуют пределы математики и логики. Это была форма математического принципа неопределенности.81