Свет ведёт себя как волна. Свет ведёт себя как частица. Оба утверждения верны. Это волново-частичный дуализм, одна из самых странных и важных концепций в квантовой механике. В некоторых экспериментах свет дифрагирует и интерферирует как волна. В других он попадает на детекторы как частица. То же самое верно и для материи. Было показано, что электроны, протоны и даже атомы проявляют волновое поведение. Классической демонстрацией является эксперимент с двойной щелью. Электроны по одному проходят через две щели, и они образуют интерференционную картину, как если бы каждый электрон прошёл через обе щели одновременно. Но когда вы измеряете, через какую щель проходит каждый электрон, интерференционная картина исчезает.

Дуальность волн и частиц была предложена Луи де Бройлем в 1924 году. Он предположил, что вся материя имеет длину волны, которая сейчас называется длиной волны де Бройля и определяется формулой λ = h/p, где h — постоянная Планка, а p — импульс. Эта идея была экспериментально подтверждена в 1927 году. Дуальность волн и частиц не является противоречием. Это фундаментальная особенность квантовой механики. Частицы — это не волны и не частицы. Это квантовые объекты, которые проявляют оба типа поведения в зависимости от способа измерения. Различие между волной и частицей — это классическое понятие, которое не полностью отражает квантовую реальность.

Факты о волно-частичном дуализме

• Propose. Луи де Бройль, 1924 год.
• Формула. λ = h/p.
• Свет. Ведет себя как волна и как частица.
• Matter. Электроны и атомы также проявляют волновое поведение.
• Двойная щель. Классическая демонстрация.

Волно-частичный дуализм не то же самое, что и принцип дополнительности. Принцип дополнительности — это принцип Бора, согласно которому волновое и корпускулярное описания взаимоисключающи, но оба необходимы.