2-3. 빛과 전자 모두 파동이면서 입자 — 상보성 원리

도대체 빛은 뭐고, 전자는 뭐야?

지금까지 우리가 알아낸 것을 한번 정리해 보자. 솔직히, 좀 혼란스러울 거야.

빛에 대해서:

• 이중 슬릿 실험에서 간섭무늬를 만든다 → 파동이다! (토마스 영, 1801년)
• 광전효과에서 전자를 튕겨낸다 → 입자(광자)다! (아인슈타인, 1905년)

전자에 대해서:

• 원래 입자라고 생각했다 → J. J. 톰슨이 입자로 발견 (1897년)
• 이중 슬릿에서 간섭무늬를 만든다 → 파동이다! (데이비슨-거머, 1927년)

잠깐. 그러면 빛은 파동이야, 입자야? 전자는 입자야, 파동이야?

답이 둘 중 하나여야 할 것 같지? 우리는 세상의 모든 것을 "이것 아니면 저것"으로 나누는 데 익숙하거든. 고양이는 개가 아니야. 뜨거운 것은 차가운 것이 아니야. 파동은 입자가 아니야.

그런데 자연은 이렇게 말해:

"아니, 둘 다야."

이게 대체 무슨 뜻일까? 이번 절에서는 이 혼란에 질서를 부여한 사람 — 닐스 보어 — 의 아이디어를 만나볼 거야.