Корпускулярно-волновой дуализм фотона подтвердили экспериментально
Группа физиков из Южной Кореи экспериментально подтвердила справедливость соотношений, описывающих то, в какой степени фотон может быть интерпретирован как частица или волна. Для этого они воспользовались результатами опытов в схеме однофотонной интерферометрии с частотной гребенкой. Работа опубликована в Science Advances, краткое ее изложение приводит Phys.org.
Корпускулярно-волновой дуализм – это концепция, описывающая свойство микроскопических объектов проявлять себя по-разному при интерпретации их поведения через классические категории «частица-волна». Такое «странное» поведение было причиной бурных дискуссий среди физиков в начале XX века, пока, наконец, оно не было удовлетворительно объяснено через квантовую механику, где состояние любого объекта описывается через векторы (лучи) гильбертова пространства, а для полного описания явлений, в которых он участвует, необходимо два взаимоисключающих друг друга набора классических понятий (принцип дополнительности Бора).
Несмотря на это, ученые продолжали исследовать корпускулярно-волновой дуализм. Главным образом их интересовало количественное описание степени того, чем именно – волной или частицей – можно считать объект (для таких объектов был введен даже отдельный термин, «квантон»). В первых теоретических работах это делалось в контексте знаменитого мысленного эксперимента о пролете электрона или фотона через две щели. Степень «волновости» оценивали по резкости (видимости) интерференционной картины, а «частичности» – по предсказуемости траектории.