Orice cercetare a determinismului in fizica porneste de la caracterizarea determinismului mecanic laplacean ca teorie a necesitatii absolute, a legilor de fier, a identitatii desavarsite dintre efect si cauza, a explicarii relatiilor dintre obiecte si a succesiunii starilor printr-o liniaritate perfecta sub actiunea unor cauze exclusiv exterioare. in evolutia gandirii fizice, teoria electromagnetismului a intarit ideea materialitatii relatiei cauzale prin reliefarea actiunii din aproape in aproape, iar teoria restransa a relativitatii a reliefat dependenta efectului de cauza.
Ambele teorii raman compatibile, cu tezele cauzalitatii liniare, a necesitatii in succesiune si in repetarea fenomenelor, teze sustinute de determinismul mecanic. Ideea necesitatii absolute in desfasurarea evenimentelor fizice a fost zdruncinata incepand cu a doua jumatate a secolului al XIX-lea de studiul fenomenelor calorice, studiu care evidentia natura statistica a celui de-al doilea principiu al termodinamicii. Este adevarat ca sub influenta gandirii predominant metafizice, din care fizica nu se smulsese inca, staticitatea fenomenelor termodinamice a fost multa vreme interpretata ca rezultat al ignorantei umane, deci in spiritul materialismul metafizic, continuand sa domine speranta unei reductibilitati a comportamentului statistic la cel dinamic.
Lovitura de gratie in interiorul fizicii o primeste determinismul mecanic din partea fizicii microcosmului, in primul rand din partea creatorilor mecanicii cuantice nerelativiste. Cateva caracteristici fundamentale ale mecanicii cuantice inca in primele decenii ale constituirii sale obligau la parasirea modelului determinist propriu fizicii clasice.
Astfel, in mecanica cuantica nu se mai putea determina concomitent, ca in cea clasica, viteza si pozitia obiectului in miscare. Relatia de nedeterminare, stabilita de Werner Heisenberg, reliefa deci limitele aplicabilitatii legilor fizicii clasice in microcosm, natura deosebita a microobiectelor.
