Valno-čestični dualizam
<s>Čestično-valni dualizam je svojstvo elementarnih čestica ili kvantnih entiteta da pokazuju i valna i čestična svojstva, ovisno o okolnostima.</s><s>Kada se elektromagnetsko zračenje širi prostorom, javljaju se ogib (difrakcija) i interferencija, što su valna svojstva.</s><s>Kada elektromagnetsko zračenje međudjeluje s elektronima tvari pri fotoelektričnom učinku, ono se ponaša poput roja sićušnih nedjeljivih čestica, grudica energije koje se zovu fotoni.</s>

<s>Ovim konceptom se prevazilaze ograničenja klasičnih pojmova čestice i talasa, prilikom objašnjenje stvarnosti.</s><s>Čestična teorija zasnivala se na pretpostavci da se svjetlost sastoji od roja sitnih čestica koje se gibaju nekom brzinom.</s><s>Postavio ju je Isaac Newton 1672. kako bi objasnio ravnocrtno gibanje svjetlosti te pojave loma i odbijanja svjetlosti.</s><s>Nasuprot tomu, Christiaan Huygens je objavio valnu teoriju svjetlosti.</s><s>Obje su teorije ujedinjene prihvaćanjem dualizma svetlosti.</s>

<s>Današnja nauka smatra da sve čestice imaju i talasnu prirodu.</s><s>Ovaj fenomen je potvrđen ne samo za elementarne čestice, već i za složenije čestice kao što su atomi i molekuli.</s><s>Kod makroskopskih čestica talasna karakteristika se obično ne može ni detektovati, što je posledica njihove ekstremno kratke talasne dužine.</s>

<s>Kao prikaz ove pojave danas se najčešće navodi pokus ogiba elektrona na dvostrukom prorezu.</s>

<s>Istorija</s>

<s>Čestična teorija</s>

<s>Čestična ili korpuskularna teorija se zasniva na pretpostavci da se svjetlost sastoji od roja sitnih čestica koje se gibaju nekom brzinom.</s><s>Početkom 1670. godine Isak Njutn je razvio svoju korpuskularnu hipotezu, kako bi objasnio pravolinijsko kretanje svjetlosti, te pojave loma svjetlosti (refrakcija) i odbijanja svjetlosti (refleksija).</s><s>On je smatrao da savršeno prava linija reflektovane svetlosti demonstrira čestičnu prirodu svetlosti i da samo čestice mogu putovati po tako pravoj liniji.</s>

<s>Valna teorija</s>

<s>Njutnovi savremenici, Robert Huk i Kristijan Hajgens, a kasnije i Avgustin-Žan Fresnel, matematički su izrazili činjenicu da ukoliko svetlost putuje različitom brzinom u različitim sredinama (na primer voda i vazduh), refrakcija (prelamanje) se može lako objasniti kao kretanje svetlosnih talasa, gde je isto zavisno od sredine.</s><s>Prema Huygensu, svijetleća točka pobudi (potrese) sredstvo kojim se zatim šire svjetlosni valovi (Huygensovo načelo).</s><s>Valovi se prenose posredstvom elementarnih valova, a njihova anvelopa (omotnica) jest nova fronta vala.</s><s>Hajgens-Fersnelov princip je bio izuzetno uspešan u reprodukovanju ponašanja svetlosti gde je zatim bio podržan radom Tomasa Janga iz 1803. godine, koji govori o eksperimentu sa dvostrukim prorezom.</s>

<s>Otkrivanje dualizma</s>

<s>Albert Ajnštajn je uvideo da za objašnjenje fenomena svetlosti moramo koristiti i valnu i čestičnu teoriju:</s>

<s>Zahvaljujući Einsteinovom objašnjenju fotoelektričnog učinka i Planckovom objašnjenju zračenja apsolutno crnog tijela, ukazala se nužnost da se zrakama svijetlosti pridruže i čestična svojstva.</s>

<s>Međutim, Louis de Broglie je postavio obrnuto pitanje: "Ako svijetlost osim valnih posjeduje i čestična svojstva, da li onda česticama supstancije, kao što su, na primjer, elektroni, treba također pridružiti i valna svojstva?" On je u svojoj doktorskoj tezi iz 1924. uveo hipotezu da čestice tvari, kao na primjer elektroni, imaju i valna svojstva.</s><s>Snop elektrona pri međudjelovanju s tvari na koju nalijeće ponaša se kao roj čestica, ali kada se taj snop širi prostorom, on pokazuje valna svojstva.</s><s>Poslije je pokusima dokazano da se za snop elektrona dobivaju pojave ogiba i interferencije, to jest da pri širenju zaista pokazuje valna svojstva.</s><s>Zato se u kvantnoj fizici česticama pridružuju matematičke funkcije (valne funkcije), koje su rješenja određene valne jednadžbe (Schrödingerova jednadžba).</s>

<s>Pretpostavku o valnim svojstvima čestica znanstvena je javnost u prvi mah primila sa nevjericom, čak podsmjehom.</s><s>Međutim, teoriju su potvrdili Lester Germer i Clinton Joseph Davisson 1927. u pokusu kojim je dokazana difrakcija elektrona na kristalima.</s><s>Difrakcijska slika je bila dokaz valne prirode elektrona.</s><s>Za rad na valnoj mehanici i za otkriće valne prirode elektrona, Louis de Broglie je dobio Nobelovu nagradu za fiziku 1929.</s><s>Jedna od primjena njegovog otkrića je elektronski mikroskop, koji je imao mnogo veću rezoluciju od optičkih mikroskopa jer je valna dužina elektrona mnogo kraća od valne dužine svijetlosti.</s><s>De Broglieova hipoteza postala je jedan od osnovnih postulata nove kvantne mehanike, ali također uvela u fiziku problem valno-čestičnog dualizma.</s>

<s>Nils Bor se odnosio prema „dualnom paradoksu” kao prema fundamentalnoj ili metafizičkoj činjenici prirode.</s><s>Dati oblik kvantnog objekta će se nekad pojaviti kao talas, nekad kao čestica, karakter, respektivno u zavisnoti od fizičkih okolnosti.</s><s>Ovakvu dualnost on je viđao kao aspekt dobro poznatog koncepta komplementarnosti.</s>

<s>Izvori</s>

<s>Vidio još 
 Val
 Čestica
 Svetlost</s>

<s>Kvantna mehanika
Historija fizike</s>

