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Welle-Teilchen-Dualismus,

 

die an mikrophysikalischen oder Quantenobjekten beobachtete Erscheinung, dass sich diese Objekte je nach Art des Experiments oder der Beobachtung entweder mit den Eigenschaften von Wellen oder mit denen von Teilchen zeigen. Den beobachteten Aspekten entsprechend werden die Objekte im Teilchenbild oder im Wellenbild beschrieben. So lassen sich die Beugungs- und Interferenzversuche an Licht mithilfe eines ausgedehnten Wellenfelds beschreiben, während die inelastische Wechselwirkung des Lichts mit Materie (z. B. Photoeffekt) nur als Absorption beziehungsweise Emission von Photonen gedeutet werden kann. Entsprechend verhalten sich Strahlenbündel von atomaren Teilchen, z. B. Elektronen oder Neutronen, beim Durchgang durch Kristallgitter wie eine Wellenstrahlung, d. h., es treten Interferenz- und Beugungserscheinungen auf.

 

Wie die Quantentheorie zeigt, sind Teilchen- und Wellenbild zueinander komplementäre Aspekte realer Vorgänge (Komplementarität): Je genauer eine Bestimmung des Orts beziehungsweise der Teilchenzahl durchgeführt wird, desto stärker tritt der Teilchencharakter auf Kosten des Wellencharakters hervor; umgekehrt verhält es sich bei einer genauen Bestimmung der Wellenlänge beziehungsweise der Phase in einem Wellenvorgang. Daher sind die beobachteten Eigenschaften der mikrophysikalischen Objekte nicht unabhängig vom Beobachter und der von ihm benutzten Messmethode (wobei aber verschiedene Beobachter unter den gleichen Versuchsbedingungen stets dieselben Ergebnisse erhalten). Die Teilchen- und die Wellennatur eines mikrophysikalischen Phänomens sind verschiedene »Projektionen« dieses Phänomens in die unmittelbar wahrgenommene makrophysikalische Wirklichkeit. Eine einheitliche und widerspruchsfreie mathematische Erfassung der Phänomene wird mithilfe der jeweiligen Quantentheorien erreicht. (Unschärferelation)