Εισαγωγή στη δυαδικότητα κυμάτων-μορίων
Η δυαδικότητα των σωματιδίων κύματος σημαίνει ότι όλα τα σωματίδια ή τα quanta μπορούν να περιγραφούν όχι μόνο σε όρους σωματιδίων αλλά και σε κυματομορφή. Αυτό σημαίνει ότι οι κλασικές έννοιες των "σωματιδίων" και των "κυμάτων" έχουν χάσει την ικανότητα να περιγράφουν πλήρως τη φυσική συμπεριφορά στην κβαντική περιοχή. Ο Αϊνστάιν περιέγραψε αυτό το φαινόμενο ως εξής: "Φαίνεται ότι μερικές φορές πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα σύνολο θεωριών, μερικές φορές πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα άλλο σύνολο θεωριών (τη συμπεριφορά αυτών των σωματιδίων) και μερικές φορές πρέπει να χρησιμοποιήσουμε και τα δύο. Αντιμετωπίσαμε ένα τέτοιο είδος νέας δυσκολίας που μας αναγκάζει να περιγράψουμε την πραγματικότητα με δύο αντιφατικές απόψεις. Οι δύο απόψεις από μόνες τους δεν μπορούν να εξηγήσουν πλήρως το φαινόμενο του φωτός, αλλά μπορούν να συνδυαστούν μεταξύ τους. "Η δυαδικότητα των σωματιδίων κύματος είναι μία από τις βασικές ιδιότητες των μικροσκοπικών σωματιδίων. Το 1905, ο Αϊνστάιν πρότεινε μια ελαφριά κβαντική ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος και οι άνθρωποι άρχισαν να συνειδητοποιούν ότι τα κύματα φωτός έχουν τη διπλή φύση των κυμάτων και των σωματιδίων. Το 1924, ο De Broglie πρότεινε την υπόθεση του "υλικού κύματος", πιστεύοντας ότι, όπως το φως, όλη η ύλη έχει τη δυαδικότητα του κύματος και των σωματιδίων. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, τα ηλεκτρόνια έχουν επίσης κυματικά φαινόμενα όπως παρεμβολές και περίθλαση, τα οποία επιβεβαιώθηκαν από μεταγενέστερα πειράματα περίθλασης ηλεκτρονίων.