索末菲教授帶著他的兩個得意門生:親如兄弟的海森堡和泡利，從慕尼黑趕到哥廷根來聽玻爾演講。海森堡在這裡第一次遇到了玻爾。一次，他在玻爾結束演講後提了一個頗為尖銳的問題，引起了玻爾對這個年輕人的注意，當天便邀他一塊兒去郊外散步。

　　海森堡正在折騰玻爾和索末菲的原子模型時，花粉過敏症卻來折騰他，使他的臉腫得像烤出來的大圓麵包，以至於偶然撞見他的房東嚇了一大跳，還以為是他和人打架而致。因此，海森堡不得不去到北海的赫爾格蘭島，休養一段時間。那個遠離喧嘩的小地方，倒是激發了海森堡非凡的科學靈感，他構想出了他對量子力學的最大突破——後來被稱作“矩陣力學”的理論。

　　海森堡當時正在研究氫的光譜線實驗結果與原子模型的關系。實驗得到的是宏觀物理世界中的可觀測量，量子化之後的原子模型卻是科學家腦袋中構想出來的東西。“可觀測”還是“不可觀測”，這在經典物理中可以說是個偽命題。人們對經典理論的認知是:物理量不都是可觀測的嗎?但在量子論適用的微觀世界，這個問題從來就亦步亦趨地伴隨著物理理論前行。微觀現象難以直接觀測，那麽，如何來判斷理論正確與否呢?

　　這實際上是玻爾的“對應原理”企圖解決的問題。“對應原理”由玻爾正式提出，並在哲學的意義上推廣到其它領域。但事實上，從普朗克開始，量子物理學家們就一直在潛意識中使用對應原理。對應原理的實質就是:在一定的極限條件下，量子物理應該趨近於經典物理。微觀的不可觀測量，與宏觀的可觀測量之間，應該有一個互相對應的關系。

　　海森堡認為，原子模型中電子的軌道(包括位置x(t)、動量p(t)等)是不可測量的量，而電子輻射形成的光譜(包括頻率和強度)則是宏觀可測的。是否可以從光譜得到的頻率和強度這些可測量，倒推回去得到電子位置x(t)及動量p(t)的信息呢?也就是說，是否可以將軌道概念與光譜對應起來?

　　這兒就產生了一點問題。

　　首先，在軌道概念中，電子繞核作圓周運動，玻爾認為有多種可能的軌道，例如圖1左圖中的(1n、2n、3n……)。那麽，沒問題，可以將位置x(t)及動量p(t)表示成這些軌道的線性疊加，或者說，將它們作傅立葉變換。