當你在世界上觀察某樣東西時，一棵樹、一隻鳥或任何其他東西，無論你在何時何地觀察這個物體，它總是不變的。然而，如果我告訴你，你觀察某隻鳥的時間和方式會影響它的外貌，那會怎麼樣呢？這聽起來很荒謬，但當涉及到量子領域的奇異定律時，荒謬是正常的。量子力學定律的工作原理與一般大小世界的物理原理非常不同。在我們理解觀察者效應之前，我們先來看看量子物理的基本原理。
量子力學領域主要建立在三大支柱之上。第一個支柱是量子化特性，量子化屬性給出了粒子的位置、速度、顏色和其他屬性，這些屬性只能在一定的時間和實例中出現。這與公認的經典力學領域的信念正好相反，即一切都發生在一個光滑連續的光譜中。這是科學家們發現的非常新穎的東西，最終把這些粒子命名為量子化粒子。量子力學的第二個支柱是光的粒子性質。起初，光可以作為一種粒子來表現和分類的概念遭到了巨大的批評，因為它違背了已經確立的原則，即光具有類似于波的性質。
然而，光的粒子性質帶來了一個基本單位，它可以代表微小的能量包，被稱為量子。這不是別人，正是阿爾伯特·愛因斯坦本人提出的。愛因斯坦假設，一個能量包可以被產生或吸收，作為一個整體，特別是一個電子想要從一個量子態跳到另一個量子態。量子力學的第三個也是最後一個基本支柱是物質的波性。雖然這可能很難消化，但物質也表現出類似波浪的性質。物質的波狀本質是由兩位科學家獨立提出的，幾乎是同時提出的，儘管他們對彼此的工作毫不在意。這兩位曾經的發現者是科學家路易斯·德·布羅意和歐文·薛丁格。
他們用兩種根本不同的數學方法來證明物質的波狀性質。後來，兩人的貢獻都得到了認可，他們的想法被共同命名為海森堡-薛丁格模型。海森堡確實對量子力學做出了更重要的貢獻。雖然沒有基本支柱那麼重要，但它確實發揮了重要作用，被稱為海森堡測不準原理。他推斷，由於物質的本質是波狀的，一些性質，如電子的速度和位置，是互相補充的。簡單地說，電子的每一種特性都有一個限度，在此限度內，可以同時以一定程度的準確度進行測量。
當量子「觀察者」在觀察時，量子力學表明粒子也可以表現為波。這對於亞微米級的電子是成立的，例如。在美國，距離測量不到一微米，或千分之一毫米。當表現為波時，電子可以同時通過勢壘中的幾個開口，然後在另一邊再次相遇。這被稱為幹涉。現在，關於這個現象最荒謬的事情是，它只能發生在沒有人觀察它的時候。一旦觀察者開始觀察粒子穿過這個開口，得到的圖像就會發生戲劇性的變化：如果一個粒子可以被看到穿過一個開口，很明顯它沒有穿過另一個開口。換句話說，當被觀察時，電子或多或少被強迫表現得像粒子而不是波。因此，僅僅觀察的行為就會影響實驗結果。
為了證明這一現象，魏茨曼研究所製造了一個小於1微米的小裝置，它有一個帶有兩個開口的屏障。然後它們向勢壘發射電子電流。這個實驗中的觀察者不是人，他們使用了一個微小的電子探測器，可以發現經過的電子的存在。量子「觀察者」探測電子的能力可以通過改變它的電導率或通過它的電流強度來改變，探測器對電流沒有影響。即便如此，科學家們發現，探測器「觀察者」在其中一個開口附近的存在，也會改變電子波通過屏障開口的幹涉模式。
事實上，這種效應取決於觀察的「能力」，當「觀察者」探測電子的能力增加時，換句話說，當觀察的水平上升時，幹擾減弱；相反，當它探測電子的能力降低，觀測減弱時，幹擾增加。因此，通過控制量子觀察者的性質，科學家們設法控制了它對電子行為的影響程度！