Come caratteristica fondamentale, la meccanica quantistica descrive la radiazione[3] e la materia[4] sia come un fenomeno ondulatorio che allo stesso tempo come entità particellari, al contrario della meccanica classica dove per esempio la luce è descritta solo come un'onda o l'elettrone solo come una particella. Questa inaspettata e contro intuitiva proprietà, chiamata dualismo onda-particella, è la principale ragione del fallimento di tutte le teorie classiche sviluppate fino al XIX secolo. La relazione fra la natura ondulatoria e quella corpuscolare delle particelle è formulata nel principio di indeterminazione di Heisenberg.
DUALISMO ONDA PARTICELLA
La fisica classica fino al XIX secolo era divisa in due corpi di leggi, quelle di Newton, che descrivono i moti e la dinamica dei corpi meccanici, e quelle di Maxwell che descrivono l'andamento e i vincoli a cui sono soggetti i campi elettromagnetici come la luce e le onde radio. A lungo si era dibattuto sulla natura della luce e alcune evidenze sperimentali, come l'esperimento di Young, portavano a pensare che la luce dovesse essere considerata come un'onda.
Alcuni tentativi furono fatti per cercare di riunire tutte le leggi della fisica in una forma unitaria e per risolvere alcune inconsistenze presenti nelle due formulazioni. In questo modo nacque la teoria della relatività e la scoperta anche di una natura corpuscolare della luce. Nella natura corpuscolare, avanzata da Einstein e Max Planck, la luce era considerata come composta da fotoni che trasportano quantità discrete dell'energia totale dell'onda elettromagnetica. In modo analogo de Broglie scoprì che anche l'elettrone ha comportamenti ondulatori, come la diffrazione osservata nell'esperimento di Clinton Joseph Davisson e Laster Germer nei cristalli di nichel nel 1926.
Sulla base di questi risultati, Bohr comprese che la natura della materia e della radiazione non doveva essere ricondotta solo in termini esclusivi o di un'onda o di una particella, ma sia l'elettrone che il fotone sono al tempo stesso sia un corpuscolo sia un'onda. Questo concetto, formulato dal fisico danese nel 1928 e noto come principio di complementarietà, si basa sul fatto che la descrizione completa dei fenomeni che avvengono alle scale atomiche richiede proprietà che appartengono sia alle onde che alle particelle.
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Confrontare inoltre
quantistica.altervista.org 1) Sia la luce che le particelle che costituiscono gli atomi e cioè gli elementi fondamentali che compongono la materia (quindi noi stessi e la realtà a noi manifesta) sono costituite da minuscoli concentrati di energia detti QUANTI, che hanno una duplice natura: ondulatoria e corpuscolare.
2) Non è possibile conoscere simultaneamente la velocità e la posizione di una particella quantistica, poiché quanto maggiore è l'accuratezza nel determinarne la posizione tanto minore è la precisione con la quale si può accertarne la velocità e viceversa.
3) Se due particelle si fanno interagire per un certo periodo e quindi vengono separate, quando si sollecita una delle due in modo da modificarne lo stato, istantaneamente si manifesta sulla seconda una analoga sollecitazione a qualunque distanza si trovi rispetto alla prima. Tale fenomeno è detto "Fenomeno dell'Entanglement".
