Principe de complémentarité

Le principe de complémentarité fut introduit à Copenhague par Niels Bohr suite au principe d'indétermination de Werner Heisenberg comme approche philosophique aux phénomènes apparemment contradictoires de la mécanique quantique, par exemple : celui de la dualité onde-corpuscule. Dans sa forme la plus simpliste, il stipule qu'un « objet quantique » ne peut se présenter que sous un seul de ces deux aspects à la fois.

Souvent associé à l'école de Copenhague, ce principe est à présent un des concepts fondamentaux de la mécanique quantique. L'expérience des fentes de Young en a fait une démonstration simple et efficace.

La position et la quantité de mouvement (p) d'une particule sont dites des observables (ou variables) complémentaires parce qu'il est impossible de mesurer les valeurs des deux quantités simultanément. En effet la position est un aspect corpusculaire, parce qu'elle serait localisée pour une particule ponctuelle classique. La quantité de mouvement par contre peut être considérée comme un aspect ondulatoire, parce qu'elle est reliée à la longueur d'onde (λ) par l'hypothèse de de Broglie (p = h/λ), de sorte qu'une onde monochromatique correspond à une valeur unique de p.

Selon le principe d'incertitude de Heisenberg, une paire d'observables est complémentaire dans ce sens si son commutateur est non-nul.