波粒二象性

德布罗意假说

德布罗意假说是路易·德布罗意一九二四年在其博士论文中提出的主张:波粒二象性并非光所独有的怪癖,而是自然界的一个普遍特征。如果一向被认为是纯粹波动的光也表现得像粒子,那么也许电子以及其他一切物质——一向被认为是纯粹粒子的——也具有波动本性。他大胆地为这种物质波赋予了一个确定的波长,由粒子的动量决定。

这与其说是被数据逼出来的结果,不如说是一次大胆的对称性跨越。德布罗意推断,宇宙不应在光与物质之间厚此薄彼;他还表明,一道遵循他规则的波能自然地解释玻尔原子模型中电子轨道为何是量子化的:只有周长恰好容纳整数个波长的轨道才能存留下来,就像绳圈上的一道驻波。

这个想法太出人意料,以致德布罗意的答辩委员在接受论文之前征询了爱因斯坦的意见;爱因斯坦称赞了它。短短几年内,电子衍射实验直接证实了物质波,薛定谔也在德布罗意的基础上建立起他的波动方程。一项植根于美与对称的猜想,就此成为量子力学一根承重的支柱。

if light is wave + particle, then matter is too: λ = h / p

德布罗意把二象性从光推广到一切物质,由动量来设定波长。

德布罗意本人的图景设想有一道真实的导波在引导粒子,这一想法后来在玻姆力学中复活。主流量子力学保留了他的波长,但把波解释为概率幅,而非一种物理流体。

又称
matter-wave hypothesis物质波假说德布羅意假設