Lumina se comportă ca o undă. Lumina se comportă ca o particulă. Ambele sunt adevărate. Aceasta este dualitatea undă-particulă, unul dintre cele mai ciudate și mai importante concepte din mecanica cuantică. În unele experimente, lumina difractă și interferează ca o undă. În altele, lovește detectoarele ca o particulă. Același lucru este valabil și pentru materie. S-a demonstrat că electronii, protonii și chiar atomii prezintă un comportament ondulatoriu. Experimentul cu dublă fante este demonstrația clasică. Trageți electroni pe rând prin două fante și aceștia construiesc un model de interferență, ca și cum fiecare electron ar fi trecut prin ambele fante simultan. Dar când măsurați prin ce fantă trece fiecare electron, modelul de interferență dispare.

Dualitatea undă-particulă a fost propusă de Louis de Broglie în 1924. El a sugerat că toată materia are o lungime de undă, numită acum lungimea de undă de Broglie, dată de λ = h/p, unde h este constanta lui Planck, iar p este impulsul. Ideea a fost confirmată experimental în 1927. Dualitatea undă-particulă nu este o contradicție. Este o caracteristică fundamentală a mecanicii cuantice. Particulele nu sunt unde sau particule. Sunt obiecte cuantice care prezintă ambele comportamente în funcție de modul în care sunt măsurate. Distincția dintre undă și particulă este un concept clasic care nu surprinde pe deplin realitatea cuantică.

Fapte despre dualitatea undă-particulă

• Propus. Louis de Broglie, 1924.
• Formulă. λ = h/p.
• Light. Se comportă ca o undă și o particulă.
• Materie. Electronii și atomii prezintă, de asemenea, un comportament ondulatoriu.
• Fantă dublă. Demonstrație clasică.

Dualitatea undă-particulă nu este același lucru cu complementaritatea. Complementaritatea este principiul lui Bohr conform căruia descrierile undelor și particulelor se exclud reciproc, dar ambele sunt necesare.