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由于微观粒子具有波粒二象性，微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律，因此需要建立一套新的力学体系。旧量子论对经典物理理论加以某种人为的修正或附加条件以便解释微观领域中的一些现象。由于，人们在寻找微观领域的规律时，从两条不同的道路建立了量子力学。一种是德国年轻物理学家海森（W.K.Heisenberg,1901-1976）于1925年大胆抛弃了玻尔(N.Bohr,1885-1962)的电子轨道的概念及其他有关的不可观察的经典运动学的量，采用跃迁几率这类可以观测的量，借助于数学中的矩阵方法，建立了一种新的力学——矩阵力学，后来这上理论由玻恩（M.Born,1882-1970）、海森伯等进一步完善，并被命名为矩阵力学。另一种，就是薛定谔（E.Schrodinger,1887-1961）在受到德布罗意把波同同自由运动的粒子联系起起来的假说的启发经过努力于1926年创立了波动力学，并证明了矩阵力学和波动力学的等价性。

量子力学建立以后，1926年，玻恩等人提出了波函数的概率解释；1927年，海森伯发现不确定性原理或称测不准关系，即微观粒子位置的测量误差和它动量的测量误差的乘积大于或等于普朗克常数的一半。它表明微客体的位置和动量不能同时精确地测量。同时，能量和时间也存在内似的关系。同年，英国物理学家狄拉克（P.A.M.Dirac,1902-1984）得出相对论波动方程；后来又有奥地利的泡利（W.Pauli,1900-1958）提出不相容原理等，从而进一步使量子力学发展成为比较完善的理论体系。