Mekanika kuantum
Mekanika kuantum, termasuk teori medan kuantum, adalah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika klasik pada tataran sistem atom dan subatom. Sistem yang mengikuti mekanika kuantum ini dapat berada dalam superposisi kuantum pada keadaan yang berbeda, tidak seperti pada fisika klasik. Ilmu ini memberikan kerangka matematika untuk berbagai cabang fisika dan kimia, termasuk fisika atom, fisika molekular, kimia komputasi, kimia kuantum, fisika partikel, dan fisika nuklir. Mekanika kuantum adalah bagian dari teori medan kuantum dan fisika kuantum umumnya, yang, bersama relativitas umum, merupakan salah satu pilar fisika modern. Dasar dari mekanika kuantum adalah bahwa energi itu tidak kontinyu, tetapi diskrit—berupa 'paket' atau 'kuanta'. Konsep ini cukup revolusioner, karena bertentangan dengan fisika klasik yang berasumsi bahwa energi itu berkesinambungan.
Muatan parsial
Dalam situasi seperti ini, muatan terdistribusi yang diambil sebagai suatu gugus selalu membawa bilangan bulat keseluruhan dari satuan muatan elementer. Namun seseorang dapat menunjuk ke zona di dalam kumpulan di mana kurang dari muatan penuh berada, seperti area di sekitar inti atom. Hal ini dimungkinkan sebagian karena partikel tidak seperti titik matematis—yang harus berada di dalam zona atau di luarnya—tetapi dinaungi oleh prinsip ketidakpastian dari mekanika kuantum. Karena efek naungan ini, jika seseorang mendefinisikan zona yang cukup kecil, partikel fundamental mungkin sebagian berada di dalam dan sebagian di luarnya.