波粒二象性(wave-particle duality)指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述,也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。爱因斯坦这样描述这一现象:“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。”
波粒二象性是微观
粒子的基本属性之一。1905年,
爱因斯坦提出了
光电效应的
光量子解释,人们开始意识到
光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年,
德布罗意提出“
物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有
干涉和
衍射等波动现象,这被后来的
电子衍射试验所证实。