دوگانگی موج و ذره

دوگانگی موج و ذره ( به انگلیسی: Wave–particle duality ) بر این فرض استوار است که تمامی ذرات دارای هر دو خاصیت موجی و ذره ای هستند. این دوگانگی یکی از مفاهیم اصلی مکانیک کوانتومی است. در نقطه مقابل آن مفاهیم کلاسیک قرار دارند که ذرات را به صورت موج یا ذره در نظر می گیرند و از توصیف کامل رفتار ذرات با ابعاد کوانتومی عاجزند. در مکانیک کوانتومی این تناقض را معمولاً به عنوان یک خاصیت بنیادی از جهان تفسیر می کنند در حالی که در سایر تفسیرها، این دوگانگی را نتیجه محدودیتهای مختلف ناظر میدانند. این تفسیر بر اساس تفسیر کپنهاگی استوار است که در آن دوگانگی موج و ذره یکی از صور اصل مکملیت است که بیان می کند که یک پدیده می تواند به صورت یکی از این اشکال دوگانه مشاهده شود نه هر دو به صورت همزمان.
تئوری نور ابن هیثم در قرن ۱۱ میلادی بوده است. مسئله دوگانگی به بحثی پیرامون ماهیت نور و ماده در قرن ۱۷ ام نیز توسط کریستین هویگنس و آیزاک نیوتن مطرح شدند. نیوتن معتقد بود که نور تنها از ذرات تشکیل شده در حالی که هویگنس نور را تنها شامل امواج می دانست. بر اساس تحقیقات ماکس پلانک، آلبرت اینشتین، لویی دوبروی، آرتور کامپتون، نیلز بور و بسیاری از دانشمندان دیگر، امروزه تمامی ذرات را دارای خاصیت موجی هم می دانیم و برعکس. [ ۱] این پدیده نه تنها برای ذرات بنیادی که برای ذرات ترکیبی همچون اتمها و مولکولها نیز به اثبات رسیده است. طول موج مربوط به ذرات بزرگ بسیار کوچک بوده و معمولاً قابل آشکارسازی نیست. [ ۲]
ذرات الکتریسیته
الکتریسیته در ابتدا به صورت یک سیال تصور می شد ولی اکنون می دانیم که از ذراتی به نام الکترونها تشکیل شده است. این کشف توسط جوزف تامسون با آزمایش لامپ پرتو کاتدی در سال ۱۸۹۷ انجام شد. او در این آزمایش متوجه شد که بارهای الکتریکی قادر به عبور از داخل یک لامپ خلأ هستند. نتیجه این آزمایش با ماهیت سیال بودن الکتریسیته در تناقض بود زیرا خلأ دارای مقاومت بی نهایت و فاقد هر گونه ماده ای برای هدایت الکتریسیته بود. از طرفی الکترومغناطیس به صورت امواج متغیر الکتریکی و مغناطیسی تصور می شد و پذیرفتن الکتریسیته و بارها به صورت ذرات کار آسانی نبود.
تابش ناپیوسته
تابش جسم سیاه یعنی همان تابش انرژی الکترومغناطیسی حاصل از دمای یک جسم نمی تواند به تنهایی توسط تئوری کلاسیک توصیف گردد.