Ljus beter sig som en våg. Ljus beter sig som en partikel. Båda är sanna. Det är våg-partikel-dualitet, ett av de märkligaste och viktigaste koncepten inom kvantmekaniken. I vissa experiment diffrakterar och interfererar ljus som en våg. I andra träffar det detektorer som en partikel. Detsamma gäller för materia. Elektroner, protoner och till och med atomer har visat sig uppvisa vågbeteende. Dubbelspaltsexperimentet är den klassiska demonstrationen. Skjut elektroner en i taget genom två spalter och de bygger upp ett interferensmönster, som om varje elektron passerade genom båda spalterna samtidigt. Men när man mäter vilken spalt varje elektron går igenom försvinner interferensmönstret.

Våg-partikeldualitet föreslogs av Louis de Broglie år 1924. Han föreslog att all materia har en våglängd, numera kallad de Broglie-våglängden, given av λ = h/p, där h är Plancks konstant och p är rörelsemängd. Idén bekräftades experimentellt år 1927. Våg-partikeldualitet är inte en motsägelse. Det är ett grundläggande drag i kvantmekaniken. Partiklar är inte vågor eller partiklar. De är kvantobjekt som uppvisar båda beteendena beroende på hur de mäts. Skillnaden mellan våg och partikel är ett klassiskt koncept som inte helt fångar kvantverkligheten.

Fakta om våg-partikeldualitet

• Proposed. Louis de Broglie, 1924.
• Formel. λ = h/p.
• Ljus. Beter sig som våg och partikel.
• Materie. Elektroner och atomer uppvisar också vågbeteende.
• Dubbelspalt. Klassisk demonstration.

Våg-partikeldualitet är inte detsamma som komplementaritet. Komplementaritet är Bohrs princip att våg- och partikelbeskrivningar är ömsesidigt uteslutande men båda nödvändiga.