Delčnovalovna dualnost
Dualno obnašanje kvantnih teles kot delci ali valovanja / From Wikipedia, the free encyclopedia
Délčnovalóvna duálnost je koncept v kvantni mehaniki, da se lahko vsak delec ali kvantna entiteta opiše ali kot delec ali valovanje. Izraža nesposobnost klasičnih konceptov »delca« ali »valovanja« za polni opis obnašanja teles na kvantnem nivoju. Kakor je zapisal Albert Einstein:[1]
Izgleda, da moramo včasih vendarle uporabiti eno teorijo in drugič drugo, včasih pa nobeno od njiju. Soočamo se z novo vrsto težavnosti. Imamo dve nasprotujoči si sliki stvarnosti – ločeni med seboj nobena od njiju v celoti ne pojasni pojava svetlobe, skupaj pa ga.
Skozi delo Maxa Plancka, Alberta Einsteina, Louisa de Broglieja, Arthurja Comptona, Nielsa Bohra in mnogih drugih trenutna znanstvena teorija pravi, da imajo vsi delci valovno naravo in obratno.[2] Ta fenomen je bil potrjen ne le za osnovne delce, ampak tudi za sestavljene delce, kot so atomi in celo molekule. Zaradi izjemno kratkih valovnih dolžin makroskopskih delcev po navadi njihove valovne značilnosti ni moč zaznati.[3]
Čeprav raba delčnovalovne dualnosti v fiziki lepo uspeva, njen pomen ali interpretacija nista zadovoljivo razrešena (glej interpretacije kvantne mehanike).
Bohr je imel »paradoks dualnosti« za osnovno ali metafizično dejstvo narave. Dana vrsta kvantnega objekta bo včasih kazala značaj valovanja, drugič pa delca glede na različne fizikalne pogoje. Takšno dualnost je videl kot en vid koncepta načela komplementarnosti.[4] Bohr je ocenil odrekanje razmerja med vzrokom in posledico ali komplementarnosti slike prostor-časa kot bistveno za kvantnomehansko pojmovanje.[5]
Werner Heisenberg je obravnaval vprašanje naprej. Dualnost naj bi po njem bila prisotna v vseh kvantnih entitetah, vendar ne čisto v običajnem kvantnomehanskem pojmovanju, ki ga je upošteval Bohr. Videl jo je v smislu druge kvantizacije, ki tvori popolnoma nov koncept polj obstoječih v običajnem prostor-času, in je vzročnost še vedno predstavljiva. Klasične vrednost polj (na primer jakosti Maxwellovega električnega in magnetnega polja) zamenjuje popolnoma nova vrsta vrednosti polja, kot je to upoštevano v kvantni teoriji polja. Če se sklepanje obrne, se lahko običajna kvantna mehanika izpelje kot posebna posledica kvantne teorije polja.[6][7]