กลศาสตร์ควอนตัม
กลศาสตร์ควอนตัม () เป็นสาขาหนึ่งในทฤษฎีรากฐานของฟิสิกส์ ที่มีความสามารถในการอธิบายผลการทดลองต่างๆ และถูกใช้แทนที่กลศาสตร์นิวตัน (หรือกลศาสตร์ดั้งเดิม) และ กลศาสตร์ไฟฟ้าของแม็กซ์เวลล์ (หรือทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า) ซึ่งกลศาสตร์ดั้งเดิมเหล่านี้ไม่สามารถใช้อธิบายปรากฏการณ์ในวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าอะตอม แต่กลศาสตร์ควอนตัมนั้นสามารถคำนวณได้แม่นยำมากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขนาดของวัตถุที่สนใจนั้นเล็กถึงขนาดอะตอม จึงกล่าวได้ว่ากลศาสตร์ควอนตัมนั้นเป็นรากฐานเบื้องต้นของฟิสิกส์ที่มีความสำคัญมากกว่ากลศาสตร์นิวตันและกลศาสตร์ไฟฟ้าของแม็กซ์เวลล์ หรือใกล้เคียงกับความจริงมากกว่านั่นเอง
ทวิภาคคลื่น–อนุภาค
ทวิภาคของคลื่น–อนุภาค () เป็นสมมติฐานที่กล่าวว่าอนุภาคทุกชนิดมีคุณสมบัติที่เป็นทั้งคลื่นและอนุภาค และในทางกลับกันคลื่นก็จะมีทั้งคุณสมบัติของคลื่นเองและอนุภาคด้วย แนวคิดนี้เป็นศูนย์กลางของกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการที่แนวคิดแบบดั้งเดิมเกี่ยวกับ "อนุภาค" และ "คลื่น" ไม่สามารถใช้อธิบายพฤติกรรมของวัตถุในระดับของควอนตัมได้ การแปลความกลศาสตร์ควอนตัมมาตรฐานอธิบายปฏิทรรศน์นี้ว่าเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของเอกภพ ขณะที่การแปลความแบบอื่นๆ อธิบายลักษณะทวิภาคนี้ว่าเป็นผลสืบเนื่องที่เกิดขึ้นมาจากขีดจำกัดต่างๆ อันหลากหลายของผู้สังเกตการณ์เอง ในที่นี้จะมุ่งประเด็นไปที่การอธิบายพฤติกรรมนี้จากมุมมองของการตีความโคเปนเฮเกน (Copenhagen interpretation) ซึ่งนิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง โดยถือว่าความเป็นทวิภาคของคลื่น-อนุภาค เป็นรูปแบบหนึ่งของหลักการการเติมเต็ม (complementarity) ว่าปรากฏการณ์หนึ่งๆ สามารถมองได้ทั้งในทางหนึ่งหรืออีกทางหนึ่งก็ได้ แต่จะไม่สามารถมองได้ทั้งสองทางพร้อมๆ กัน