Bølgepartikkeldualiteten

Bølgepartikkeldualiteten er et grunnleggende konsept innen kvantemekanikken som beskriver hvordan elementærpartikler og kvantemålinger kan ha egenskaper som ligner både på bølger og partikler. Dette betyr at partikler som elektroner og fotoner ikke kan beskrives utelukkende som enten partikler eller bølger, men at de viser begge disse egenskapene avhengig av hvordan de observeres eller samhandler med omgivelsene. Dette er et sentralt prinsipp som forklarer mange kvantefenomener.

Fenomenet ble først observert med lys, der det kunne vise både bølgeegenskaper som interferens og diffraksjon, og partikkelegenskaper som fotoelektrisk effekt, der lys oppfører seg som strømmer av energipakker kalt fotoner. Senere ble det oppdaget at også materiepartikler som elektroner utviser bølgeegenskaper, som demonstrert i elektron-diffraksjonseksperimenter. Bølgeegenskapen til materie beskrives matematisk av de Broglies bølgelengde.

Dualiteten innebærer at man ikke kan måle både partikkel- og bølgeegenskapene til en kvanteenhet nøyaktig samtidig. Jo mer nøyaktig man bestemmer dens posisjon (partikkelkarakteristikk), jo mer usikker blir dens bevegelsesmengde og dermed dens bølgelengde (bølgekarakteristikk), og omvendt. Dette er en manifestasjon av Heisenbergs usikkerhetsprinsipp. Bølgepartikkeldualiteten er avgjørende for forståelsen av atomet, atomkjernen og kvantefeltteori.