Determinizm indeterminizm doğa tartışması, fizik ve felsefenin kesiştiği en köklü soruların başında gelir. Evren, başlangıç koşulları verildiğinde geleceği mantıksal zorunlulukla belirleyen bir makine midir? Yoksa en temel düzeyde gerçek bir rastlantısallık mı egemendir? Bu soruya verilen yanıt, hem doğa anlayışını hem de nedensellik kavramını doğrudan etkiler. Klasik mekanik deterministik bir çerçeve sunar. Laplace'ın düşünce deneyinde, eğer bir varlık evrendeki tüm parçacıkların konumunu ve momentumunu bir anda bilseydi, hem geçmişi hem geleceği hesaplayabilirdi. Bu resimde nedensellik zinciri kırılmaz; her olay önceki bir olayın zorunlu sonucudur. Determinizm indeterminizm doğa tartışmasında klasik fizik, deterministik tablonun en güçlü tarihsel dayanağını oluşturur. Kuantum mekaniğinin ortaya çıkışı bu tabloyu sarstı. Heisenberg'in belirsizlik ilkesi yalnızca ölçüm sınırlamalarına değil, gerçekliğin kendisine dair bir ifadeye işaret ediyor gibi görünmektedir: Bir elektronun konumu ve momentumu aynı anda kesin biçimde tanımlanamaz. Dalganın çöküşü ise olasılık dağılımından belirli bir sonuca geçişin mekanizmasını hâlâ tartışmalı bırakır. Kopenhag yorumunda ölçüm öncesi gerçeklik yalnızca olasılıksal olarak tanımlanabilir; bu, determinizm indeterminizm doğa geriliminin kuantum düzeyinde indeterminizm lehine çözüldüğünü ima eder. Ancak tablo bu kadar net değildir. David Bohm'un pilot-dalga teorisi, kuantum fenomenlerini deterministik bir çerçevede yeniden formüle eder; gizli değişkenler aracılığıyla görünürdeki rastlantısallığı belirlenmiş ama erişilemeyen bir altyapıya bağlar. Çok-dünyalar yorumu ise ölçümde tek bir sonuca çöküş olmadığını, tüm olası sonuçların farklı dünyalarda gerçekleştiğini öne sürer; bu da deterministik bir evren tablosuna geri döner. Yani indeterminizm kuantum mekaniğinin kaçınılmaz sonucu değil, o verinin belirli bir yorumunun sonucudur. Kaos teorisi de bu tartışmaya önemli bir katkı yapmıştır. Deterministik denklemlerle tanımlanan sistemler, başlangıç koşullarına aşırı duyarlılıkları nedeniyle uzun vadede öngörülemeyen davranışlar sergileyebilir. Bu, determinizmi çürütmez; ancak deterministik bir evrenin pratikte neden öngörülemez göründüğünü açıklar. Determinizm indeterminizm doğa tartışmasında kaos teorisi, determinizm ile öngörülebilirliğin birbirinden ayrılabileceğini ortaya koyar. Sonuçta bu tartışma, güncel fizikle tam olarak kapanmış değildir. Gerçek indeterminizmin var olup olmadığı ya da yalnızca bilgisizliğimizin bir yansıması olup olmadığı sorusu, kuantum mekaniğinin yorumu sorunundan bağımsız cevaplanamaz. Doğanın derinliklerinde nedensellik zinciri mi yoksa köklü bir belirsizlik mi egemendir; bu soruyu yanıtsız bırakmak, onu geçersiz saymak değil, henüz yeterli araçlara sahip olmadığımızı kabul etmektir.
