On a réussi à vérifier expérimentalement que la lumière, les électrons et en fait tout, au niveau subatomique (photons, électrons...) se comportait tantôt comme particule, tantôt comme onde et en fait, les deux à la fois.
Aurore boréale de la planète Jupiter. Flux d'électrons à haute énergie dans le champ magnétique planétaire Photo ESA / NASA- Hubble téléscope spatial + John T. Clarke, Michigan University
Ainsi L'expérience des deux fentes de Young et du faisceau lumineux qui les traverse comme une onde, a été répétée dans les années 80 avec des électrons par des chercheurs du groupe Hitachi. On a réussi à enregistrer un à un les impacts de chaque électron sur l'écran qui passait tantôt l'une des 2 fentes paralèlles, tantôt l'autre. Donc, clairement un comportement de particule, d'électron au sens de corpuscule. Quelle ne fut pas la surprise de constater qu'au- delà des fentes, sur l'écran où aboutissaient les électrons, ils se distribuaient comme une onde et non comme deux tas, en regard de chaque fente, comme on aurait pu s'y attendre avec de simples projectiles. Les électrons s'étaient comportés comme s'ils connaissaient le système.
Dans les années vingt on en vint à formuler l'un des fondements de la mécanique quantique: l'interprétation de Copenhague. Elle affirme qu'un systéme n'existe dans aucun état défini, tant qu'on n'en a pas mesuré les caractéristiques. Pour expliquer les nombreuses expériences de diffraction de la lumière par des fentes, on admit que les particules (photons ou autre) étaient de nature délocalisée et voyageaient à travers les fentes comme onde. Ce n'était qu'à l'arrivée sur l'écran de mesure que la fonction d'onde s'effondrait pour aboutir à l'impact du photon sur l'écran.
Bientôt on parvint à mieux cerner ces étranges carsactéristiques. Le principe d'incertitude de Heisenberg stipule qu'il est impossible de connaître à la fois la position d'une particule et son moment, et donc sa vitesse. Déterminer l'un, c'est modifier l'autre. La description d'un phénomène quantique ne peut pas se faire de manière précisément déterminée, mais seulement en termes de probabilité statistique.
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