波粒二象性

互补性

互补性是尼尔斯·玻尔的一条原理:一个量子客体拥有成对的性质,它们都是真实的,却永远无法同时被展示出来。波动面与粒子面便是头号例子:一个被布置来揭示干涉(波之一面)的实验,会自动禁止你弄清走了哪条路径(粒子之一面),反之亦然。二者是互补的——要给出完整的说明,每一面都不可或缺,可任何时刻都只能看见其中一面。

玻尔更深的意思是:一项量子性质的意义本身,取决于用来探问它的整套实验布置。坚持说电子「真的就是」波、或「真的就是」粒子,而与任何测量无关,是毫无意义的;这个问题只有在一个具体的装置之内才能回答,而不同的装置回答的是彼此互斥的问题。装置是现象的一部分,而非一扇中立地通向现象的窗。

互补性不是搪塞,而是一种有纪律的拒绝——拒绝把经典图景偷运到它们不该去的地方。它与不确定性原理紧密相连,后者禁止位置与动量这类互补量同时取确定值。二者合起来说:自然界在根本上,并不像我们的直觉所期望的那样,同时持有它的全部经典属性。

wave behaviour XOR particle behaviour (per chosen apparatus)

一种布置显示干涉,另一种显示路径——同一个实验里二者绝不并现。

互补性是一条物理原理,而不只是一种哲学情绪。其定量版本设下一条硬性界限,把干涉条纹的可见度与路径知识的多寡联系起来,实验则精确地证实了这条界限。

又称
Bohr complementaritycomplementarity principle互补原理