Dualitat ona-partícula: diferència entre les revisions

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 [[Ona|ones]] i de les [[Partícula elemental|partícules]]. Aquest és un concepte fonamental de la [[mecànica quàntica]]. La dualitat ona-corpuscle s'usaes fa servir en [[microscòpia electrònica]], en què la petita longitud d'ona associada a l'electró pot ser usadaemprada per a veure objectes molt menors que els observats usantmitjançant la [[llum]] visible.

Totes les partícules estudiades en [[mecànica quàntica]], de cada unacadascuna 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, parlamparlem 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 [[barió|barions]], el [[nucli atòmic|nucli]] d'un [[àtom]], o el mateix [[àtom]], són [[Partícula elemental|partícules]], encara que no pas [[partícula elemental|elementals]], com les anteriors.

Per un altre costatbanda, totes les partícules esmentades partícules, considerades individualment, es comporten com una [[ona]], que es propaga segons una [[equació de Dirac|funció d'ona]].

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.<ref>{{ref-llibre|cognom=Pickover |nom=Clifford A. |títol=Archimedes to Hawking: laws of science and the great minds behind them |llengua=anglès |editorial=Oxford University Press |data=2008 |pàgines= |isbn=0195336119 }}</ref> 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, [[Albert Einstein|Einstein]] va reconèixer la seva importància i cinc anys després, el [[1929]], De Broglie va rebre el Nobel en físicaFísica pel seu treball.

QuanEn es va arribarentrar al [[segle XX]], però, van aparèixer problemes amb aquest punt de vista. L'[[efecte fotoelèctric]], tal com va ser analitzat per [[Albert Einstein]] el [[1905]], va demostrar que la llum també posseïa propietats de partícules. Més endavant, la [[difracció d'electrons]] va ser predita i demostrada experimentalment, amb la qual cosa, els electrons posseïen propietats que havien estat atribuïdes tant a partícules com a ones.

Aquesta confusió que enfrontava, aparentment, les propietats de partícules i d'ones va ser resolta per l'establiment de la [[mecànica quàntica]], en la primera meitat del segle XX. La mecànica quàntica ens serveix com a marc de treball unificat per a comprendreentendre que tota matèria pot tenir propietats d'ona i propietats de partícula. Tota partícula de la natura, sigui un [[protó]], un [[electró]], un [[àtom]] o qualqualsevulla fosque sigui, es descriu mitjançant una [[equació diferencial]], generalment, l'[[equació de Schrödinger]]. Les solucions a aquestes equacions es coneixen com a [[funció d'ona|''funcions d'ona'']], ja que són inherentment ondulatòries en la seva forma. Poden difractar i interferir, portant-nos als efectes ondulatoris ja observats. A més, les funcions d'ona s'interpreten com a descriptors de la probabilitat de trobar una partícula en un punt de l'espai donat. Vol dir això que, si es busca una partícula, se'n trobarà una amb una probabilitat donada per l'arrel quadrada de la funció d'ona.