Světlo se chová jako vlna. Světlo se chová jako částice. Obojí platí. To je dualita vln a částic, jeden z nejpodivnějších a nejdůležitějších konceptů kvantové mechaniky. V některých experimentech se světlo rozptyluje a interferuje jako vlna. V jiných naráží na detektory jako částice. Totéž platí pro hmotu. Ukázalo se, že elektrony, protony a dokonce i atomy vykazují vlnové chování. Experiment s dvojitou štěrbinou je klasickou demonstrací. Vypalujte elektrony jeden po druhém dvěma štěrbinami a ty vytvářejí interferenční obrazec, jako by každý elektron prošel oběma štěrbinami najednou. Ale když změříte, kterou štěrbinou který elektron prochází, interferenční obrazec zmizí.

Dualitu vln a částic navrhl Louis de Broglie v roce 1924. Tvrdil, že veškerá hmota má vlnovou délku, nyní nazývanou de Broglieho vlnová délka, danou vztahem λ = h/p, kde h je Planckova konstanta a p je hybnost. Tato myšlenka byla experimentálně potvrzena v roce 1927. Dualita vln a částic není rozpor. Je to základní rys kvantové mechaniky. Částice nejsou vlny ani částice. Jsou to kvantové objekty, které vykazují obě chování v závislosti na tom, jak jsou měřeny. Rozdíl mezi vlnou a částicí je klasický koncept, který plně nevystihuje kvantovou realitu.

Fakta o dualitě vln a částic

• Proposed. Louis de Broglie, 1924.
• Vzorec. λ = h/p.
• Světlo. Chová se jako vlna a částice.
• Hmota. Elektrony a atomy také vykazují vlnové chování.
• Dvojitá štěrbina. Klasická ukázka.

Dualita vln a částic není totéž co komplementarita. Komplementarita je Bohrův princip, že vlnové a částicové popisy se vzájemně vylučují, ale oba jsou nezbytné.