Dans une autre énigme, vous deviez utiliser soit des balles, soit de l’eau pour déterminer le nombre de fentes dans une certaine boîte. Il aurait dû être évident que l’interaction avec les fentes fonctionne différemment pour les vagues d’eau par rapport aux balles normales. La dispersion normale avec des balles est plus ou moins familière et se comporte comme on peut s’y attendre dans la vie de tous les jours. Les vagues, en revanche, sont beaucoup moins familières et se comportent parfois de manière contre-intuitive. Malgré cela, elles peuvent être comprises dans une certaine mesure. La raison pour laquelle les deux ont été utilisés est que les plus petites particules, comme les photons ou les électrons, se comportent comme les deux, en fonction de la situation. Comme expliqué précédemment pour la grille de diffraction, lorsque la lumière atteint ces fentes, elle se comporte normalement comme une onde. C’est pourquoi on a longtemps cru que la lumière était une onde. Au départ, la question de savoir si la lumière est une particule ou une onde a fait l’objet d’un débat, d’éminents scientifiques comme Isaac Newton pensant qu’il s’agissait d’une particule, tandis que Christiaan Huygens était partisan de la théorie ondulatoire. Lorsque l’interférence de la double fente a été étudiée plus en détail par Thomas Young, la nature ondulatoire a semblé être confirmée, d’autant plus que la propagation de la lumière telle que décrite par les équations de Maxwell répond à l’équation ondulatoire. Finalement, une autre expérience a de nouveau jeté le doute sur ces résultats. De nombreuses découvertes ont à nouveau suggéré que la lumière était discrète (c’est-à-dire une particule). Les plus importantes sont le rayonnement du corps noir découvert par Max Planck et l’effet photoélectrique découvert par Albert Einstein. Dans les deux cas, les photons semblaient avoir des effets discrets. Finalement, même la double fente ne semblait plus aussi décisive. On a découvert que lorsqu’on place un détecteur à chaque fente pour mesurer l’endroit où un photon passe, le schéma ressemble soudain à un schéma que l’on pourrait attendre de particules, comme des billes, qui se déplacent avec une large distribution d’angles.
(source: Feynman lectures)
Ces découvertes ont relancé le débat. Ce n’est que dans les années 1920 que les deux modèles ont été unifiés par la mécanique quantique. Depuis lors, la dualité particule-onde est le meilleur modèle. Proposé à l’origine par Louis de Broglie, il a été suggéré que les photons peuvent être considérés comme des paquets d’ondes qui peuvent décrire à la fois le comportement d’une onde et d’une particule dans certaines circonstances. L’équation de Schrödinger a ensuite fourni un cadre mathématique permettant de décrire ce phénomène plus en détail.