Погружаясь в глубину материи, мы обнаруживаем структуры, которые не могут существовать в соответствии с законами классической физики. Объекты, которые подчиняются необычным квантовым
правилам, ненаблюдаемы, поскольку их характерные размеры много меньше длины волны света. Они ведут существование, не описываемое в наглядных терминах: в квантовом мире действует индетерминизм (повторение одного и того же опыта с идентичными системами дает различные результаты) и имеются запреты на одновременное обладание некоторыми свойствами. Из этих запретов следуют запреты на состояние покоя, на движение по траекториям, и на существование оси вращения, а также соотношения неопределенности. Из них же следуют необычайно строгие требования к устройству атомов, обеспечивающие единственный вариант сборки для атома каждого типа. Заранее не очевидно, выражают ли индетерминизм и запреты свойства природы или только свойства теории, которая не дает исчерпывающего описания природы, оставляя за кадром некоторые «скрытые параметры». Соответствующие дебаты Эйнштейна и Бора сильно повлияли на философию физики 20 века; несмотря на то, что они завершились широким принятием точки зрения Бора, их содержание актуально в связи с теоретическим и экспериментальным прогрессом последних десятилетий.