Dualidade onda-partícula

Pessoal, me surgiu um dúvida que pode parecer meio boba ou trivial para alguns, mas eu fiquei curioso com o seguinte: Se elétrons, fótons ou outros entes atômicos não são considerados como partícula ou onda, por que na mecânica quântica podemos "considerar eles como ambos"? Ou então, considerá-los sendo a probabilidade de estar entre os dois, tanto a partícula quanto a onda? Estou no 3° semestre de física médica e como devem saber, não tenho experiência ainda, mas é uma dúvida que me intrigou, não sei se pode ser considerada trivial ou não.

Boa tarde! Sua dúvida é muito pertinente, sendo a dúvida de muitos quando começam a estudar a física do mundo microscópico. Ela envolve um debate enorme sobre o significado da teoria quântica. Pensei em falar um pouco sobre todo o embate filosófico que surge com a criação da mecânica quântica, já que essa é uma teoria que, por ser tão abstrata ao entendimento humano, admite diferentes interpretações. No entanto, acredito que essa parte não seja tão necessária, e, caso queira saber mais ou conversar sobre isso pode me mandar uma mensagem.

O entendimento humano é limitado quando se trata de mecânica quântica. Não conseguimos de fato compreender a essência do comportamento das partículas. Na verdade, a resposta pra sua pergunta envolve um pouco de psicologia ou pedagogia.
O ser humano tem como instinto categorizar as coisas dentro de grupos de coisas semelhantes a elas. Vários estudiosos do processo de aprendizagem humano categorizam o "aprender" como uma espécie de ligação que fazemos entre coisas novas e coisas que já conhecemos. Assim, sempre que nos deparamos com algo novo, buscamos classificar essa coisa dentro de conhecimentos que já temos sobre outras coisas. E nisso está o cerne da sua dúvida.

No início do século XX os estudiosos achavam que já sabiam quase tudo sobre a física, e que dali em diante nada mais de grandioso havia para ser descoberto sobre o funcionamento da natureza. De repente, a partir de uma proposta despretensiosa sobre a quantização da energia, Planck, ao tentar solucionar um problema de termodinamica, abre portas para toda uma enorme teoria. Nisso surge a mecânica quântica.

Ao longo dos anos diversas descobertas foram feitas, e, como você bem sabe, algumas delas indicavam que as partículas eram ondas, enquanto outras indicavam que as partículas eram corpúsculos. O grande erro nessa parte da história foi ter categorizado partículas como ondas ou como corpúsculos. Como falei, é instintivo classificar coisas novas em categorias que já conhecemos. Assim, quando os experimentos revelavam um comportamento ondulatório, os físicos afirmavam que as partículas eram ondas. Enquanto, quando experimentos revelavam comportamentos corpusculares, os físicos voltavam atrás e diziam que na verdade elas eram corpúsculos.

Para resolver tudo, surge a hipótese da dualidade onda-partícula, que diz que esses elementos do munto subatômico podem se comportar como onda ou como corpúsculo, a depender do tipo de interação.

No fim, elétrons, fótons e outras partículas são ondas ou corpúsculos?
A resposta para essa pergunta é "sua pergunta não faz sentido". Frustrante, não? Ora, elétrons são as duas coisas. É o equilavente a perguntar se uma maçã é vermelha ou redonda. Uma possibilidade não anula a outra. No estranho mundo da física quântica ser um corpúsculo não exclui a possibilidade de ser uma onda. Parece loucura, e de fato é! Mas é assim que a natureza funciona. Diante disso, em algumas situações tratamos partículas como ondas, pois a descrição ondulatória que conhecemos e todas as equações diferenciais para o movimento ondulatório que foram desenvolvidas ao longo de vários séculos funcionam perfeitamente para descrever o seu movimento, e em outras situações tratamos como partículas pois toda a teoria de colisões e de movimento funciona perfeitamente para descrever o movimento delas nessas situaçoẽs.

A grande confusão dentro da teoria está nas tentativas de tentar provar que os entes atômicos são uma coisa ou outra. Na verdade eles não são nem uma coisa nem outra. Eles são eles mesmos. No entanto, eles têm propriedades de ondas e de partículas em determinadas situações.

A resposta acabou sendo bem extensa, e bem confusa, mas espero que tenha ajudado.