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什麼是互補原理

互補原理,也稱爲並協原理,是量子力學的一箇基本原理,用於解釋微觀粒子的波粒二象性。

互補原理由丹麥物理學家尼爾斯·玻爾提出,他指出,微觀粒子(如電子、光子)表現出波動性和粒子性這兩種相反的特性,這兩種特性在經典物理學中是互相排斥的,但在量子力學中卻是互補的。這意味着在一箇實驗中,粒子可能更多地表現出波動性,而較少表現出粒子性,反之亦然。例如,當一箇電子通過雙縫實驗時,它可以表現出波動性並形成干涉圖樣;但如果要觀察它通過哪個縫,就需要通過散射電子來揭示,這時電子的波動性就會消失。

互補原理與海森堡的不確定關係一起,構成了量子力學哥本哈根解釋的兩大支柱。不確定關係從數學上描述了微觀粒子的波粒二象性,而互補原理則從哲學角度概括了這一概念。