波粒二象性

互補性

互補性是尼爾斯·玻爾的一條原理:一個量子客體擁有成對的性質,它們都是真實的,卻永遠無法同時被展示出來。波動面與粒子面便是頭號例子:一個被佈置來揭示干涉(波之一面)的實驗,會自動禁止你弄清走了哪條路徑(粒子之一面),反之亦然。二者是互補的——要給出完整的說明,每一面都不可或缺,可任何時刻都只能看見其中一面。

玻爾更深的意思是:一項量子性質的意義本身,取決於用來探問它的整套實驗佈置。堅持說電子「真的就是」波、或「真的就是」粒子,而與任何測量無關,是毫無意義的;這個問題只有在一個具體的裝置之內才能回答,而不同的裝置回答的是彼此互斥的問題。裝置是現象的一部分,而非一扇中立地通向現象的窗。

互補性不是搪塞,而是一種有紀律的拒絕——拒絕把經典圖景偷運到它們不該去的地方。它與不確定性原理緊密相連,後者禁止位置與動量這類互補量同時取確定值。二者合起來說:自然界在根本上,並不像我們的直覺所期望的那樣,同時持有它的全部經典屬性。

wave behaviour XOR particle behaviour (per chosen apparatus)

一種佈置顯示干涉,另一種顯示路徑——同一個實驗裡二者絕不並現。

互補性是一條物理原理,而不只是一種哲學情緒。其定量版本設下一條硬性界限,把干涉條紋的可見度與路徑知識的多寡聯繫起來,實驗則精確地證實了這條界限。

又稱
Bohr complementaritycomplementarity principle互补原理