Un estudio detallado del experimento de Young realizado con electrones como ejemplo de partículas materiales, muestra algunas propiedades desconcertantes de dualidad onda-partícula que constituyen los fundamentos de la física cuántica.
Si se coloca el detector de electrones detrás de una de las rendijas y se tapa la otra se obtendrá una curva de distribución de electrones máxima en el centro y que disminuye progresivamente hacia los extremos, análoga a la que resultaría si el experimento se hubiera realizado con perdigones u otros corpúsculos materiales. Si los detectores de electrones se sitúan detrás de cada una de las rendijas, entonces la curva resultante es la suma de las otras dos; es decir, en nada parecido al diagrama característico del fenómeno de interferencias en el que se alternan los máximos y los mínimos con intensidad.
Al efectuar de este modo el experimento se ha espiado al electrón, averiguando por cual de las dos rendijas pasa; pero el seguir así el camino del electrón como partícula ha destruido la posibilidad de estudiar su comportamiento como onda Por el contrario, cuando no se intenta determinar experimentalmente lo que sucede al electrón al atravesar el sistema de rendijas, sus aspectos ondulatorios se hacen presentes con toda nitidez.
Utilizando algunas cantidades numéricas como ejemplo, es posible ilustrar el fenómeno anterior de la siguiente forma. Si cada detector situado detrás de cada una de las dos rendijas registra el paso de cien electrones en cada minuto, el número total de electrones que atraviesan las dos rendijas por minuto es de doscientos electrones.
Por el contrario, si se eliminan los dos detectores de detrás de las rendijas, y se coloca uno solo barriendo la pantalla, la situación cambia drásticamente, pues el detector señalará una frecuencia de electrones por minuto que variará con la posición; en el centro será de cuatrocientos electrones por minuto; caerá a cero al desplazarse por los lados y aumentará de nuevo y disminuirá de un modo alternativo al alejarse de la posición central o simétrica respecto de las dos rendijas.
El resultado es que cuando se observa a los electrones como partículas, su distribución en el sistema de rendijas es diferente a la que se tiene cuando no se observan y se les deja evolucionar libremente.
El conocimiento preciso del aspecto corpuscular de los electrones destruye el conocimiento preciso del aspecto ondulatorio y viceversa.
Existe, por tanto, una indeterminación o incertidumbre fundamental en el conocimiento simultáneo de una partícula y su onda asociada, de modo que una certeza en uno de estos dos aspectos lleva consigo una incertidumbre total en el otro.
En la escala de observación macroscópica, rige la física clásica, y en la microscópica o atómica rige la física cuántica
El MUNDO DE LAS MATEMÁTICAS Y LA FÍSICA 