Dualitat ona-partícula
teoria física sobre objectes quàntics / From Wikipedia, the free encyclopedia
En física, la dualitat ona-partícula o dualitat ona-corpuscle és un principi segons el qual tots els objectes del nostre univers presenten de manera simultània propietats de les ones i de les partícules. Aquest és un concepte fonamental de la mecànica quàntica. La dualitat ona-corpuscle es fa servir en microscòpia electrònica, en què la petita longitud d'ona associada a l'electró pot ser emprada per veure objectes molt menors que els observats mitjançant la llum visible.
Totes les partícules estudiades en mecànica quàntica, de cadascuna de les diferents espècies, es poden considerar idèntiques entre si; totes tenen les mateixes propietats quàntiques; per tant, quan parlem d'un electró, per exemple, parlem d'una partícula, amb la mateixa massa, o la mateixa càrrega elèctrica, que un altre electró, és a dir, una partícula elemental, i per tant no podem parlar de mig, o de tres quarts, d'electró. El mateix passa amb el fotó, amb el neutrí, o el quark. Fins podem dir que els barions, el nucli d'un àtom, o el mateix àtom, són partícules, encara que no pas elementals, com les anteriors. Per altra banda, totes les partícules esmentades, considerades individualment, es comporten com una ona, que es propaga segons una funció d'ona.
La dualitat ona-corpuscle va resoldre una aparent paradoxa demostrant que la llum pot tenir propietats de partícula i propietats ondulatòries. D'acord amb la física clàssica, hi ha diferències entre ona i partícula. Una partícula ocupa un lloc en l'espai i té massa mentre que una ona s'estén en l'espai caracteritzant-se per tenir una velocitat definida i massa nul·la.
Que les partícules es poden comportar com a ones i viceversa és un concepte introduït per Louis-Victor de Broglie, físic francès de principis del segle xx i comprovat experimentalment en múltiples ocasions.[1] El 1924, en la seva tesi doctoral, va proposar l'existència d'ones de matèria, és a dir, que tota matèria tenia una ona associada a aquesta. Aquesta idea revolucionària, fundada en l'analogia amb què la radiació tenia una partícula associada, propietat ja demostrada aleshores, no va despertar gran interès, tot i l'encert dels seus plantejaments, ja que no tenia proves de produir-se. No obstant això, Einstein va reconèixer la seva importància i cinc anys després, el 1929, De Broglie va rebre el Nobel en Física pel seu treball.
El seu treball deia que la longitud d'ona de l'ona associada a la matèria era:
en què és la constant de Planck i és la quantitat de moviment de la partícula de matèria.