一百多年来，量子物理学告诉我们光既是波也是粒子。现在，麻省理工学院 (MIT) 的研究人员使用单个原子进行了一项大胆的实验，证实虽然光可以表现为粒子或光子，但它不能同时表现为两者。
关于光的本质的争论可以追溯到几个世纪前的 17 世纪，也就是艾萨克·牛顿和克里斯蒂安·惠更斯时代。 像牛顿这样的人认为，为了解释为什么镜子图像清晰以及我们无法绕过拐角，光必须由粒子组成。然而，惠更斯和其他人指出，光表现出类似波的行为，例如衍射和折射。
托马斯·杨进行了一项著名的实验，他将相干光源照射到两个狭窄的狭缝上，然后照射到墙上。如果光是粒子，我们期望墙上出现两个重叠的光点，因为不同的光子穿过两个狭缝中的每一个。相反，杨发现的是光在墙上以明暗相间的干涉图案扩散开来。只有当光波从每个狭缝发出并相互作用时，才能解释这一点，从而产生相长干涉和相消干涉。
一百年后，马克斯·普朗克表明，热和光以称为量子的微小包形式发射，而阿尔伯特·爱因斯坦表明，光量子是称为光子的粒子。更重要的是，爱因斯坦表明光子也表现出类似波的行为。因此，牛顿和惠更斯都是正确的：光既是波也是粒子。我们称这种奇怪的现象为波粒二象性。
然而，量子力学表明，我们永远无法同时观察到光子既是波又是粒子。量子物理学之父尼尔斯·玻尔称之为“互补性”，即一个量子系统的互补性质，例如表现得像波和粒子，永远无法同时测量。
爱因斯坦从来不喜欢互补性和不确定性原理引入到自然规律中的随机性。因此，他寻找了反驳互补性的方法，并且在此过程中，他回到了杨的经典双缝实验。他认为，当光子穿过其中一个狭缝时，狭缝的两侧应该感受到穿过的光子带来的小力。通过这种方式，我们可以同时测量光作为光子粒子穿过狭缝时的作用，以及与其他光子相互作用时作为波的作用。
玻尔不同意。不确定性原理描述了例如，我们无法同时知道光子的动量及其确切位置——这两种互补的性质。因此，玻尔说，测量穿过光子的“振动”只会消除类似波的行为，双缝实验产生的干涉图样将被两个亮点所取代。