Il dualismo onda-particella

Proviamo ora ad introdurre il concetto di dualismo onda-particella a cui abbiamo accennato nel post "Il Fotone che 'media'".

Vogliamo innanzitutto ricordare che (seguendo Wikipedia):
"In fisica con l'espressione dualismo onda-particella (o dualismo onda-corpuscolo) ci si riferisce al fatto, espresso all'interno del principio di complementarità, che le particelle elementari, come l'elettrone o il fotone, mostrano una duplice natura, sia corpuscolare sia ondulatoria".

Innanzitutto è importante sottolineare l'evidenza sperimentale di tale comportamento che tuttavia può sembrare paradossale:
"Tale evidenza nasce dall'interpretazione di alcuni esperimenti compiuti all'inizio del XX secolo: ad esempio l'effetto fotoelettrico suggeriva una natura corpuscolare della luce, che, d'altra parte, manifestava proprietà chiaramente ondulatorie nel fenomeno della diffrazione".
Nota: sull'aspetto corpuscolare della luce vedi il post "Un effetto Foto-elettrico!".

In realtà il paradosso è solo apparente se si osserva, come fece il fisico Niels Bohr, che "tali aspetti, come quello corpuscolare e ondulatorio, sono solo complementari in senso concettuale e non possono essere osservati contemporaneamente in quanto escludentisi a vicenda: l'osservazione dell'uno preclude cioè quella dell'altro" (vedi Wikipedia).

Il significato fisico del dualismo onda-particella è perciò da interpretare correttamente, poiché non porta a nessun paradosso sperimentale; nella realtà sperimentale, infatti, si presenta sempre e solo uno o l'altro dei due aspetti (ondulatorio o particellare) i quali, come oggi sappiamo, caratterizzano entrambi la natura fisica delle particelle elementari*.
Nota: sulla natura ondulatoria delle particelle vedi il post "L'ipotesi di de Broglie: L=h/p".

(*) In effetti un fenomeno fisico come l'effetto Compton si può interpretare sia con il modello corpuscolare che con quello ondulatorio (vedi il post "Effetto Compton: onda o particella?"); ciò non è paradossale poiché entrambe le interpretazioni portano allo stesso risultato riscontrato nell'esperimento.