​在整个19世纪，物理学家们一致认为光的行为像波，这在很大程度上要归功于托马斯·杨著名的双缝实验。一个世纪以来，由于对实验的解析和它所展示的波的特性，物理学家们一直在寻找光传播的介质——以太。虽然这项实验最引人注目的是光，但事实上，这类实验可以用任何类型的波进行，如水波。不过，目前我们将关注光的行为。

杨氏实验

在19世纪早期，托马斯·杨进行了他的实验。他让光通过屏障上的缝隙，使其作为光源(根据惠更斯原理)从缝隙中以波阵面展开。然后光线再穿过另一道屏障上的一对狭缝(与原狭缝保持适当的距离)。每个狭缝依次衍射光，就好像它们也是单独的光源一样。最后光线照射在右边的一个观察屏上。

这个实验有两个可能的结果。粒子解释：如果光以粒子的形式存在，两个狭缝的强度将是单个狭缝的强度之和。波的解释：如果光以波的形式存在，在叠加原理下，光波会产生干涉，产生光带(相长干涉)和暗带(相消干涉)。当实验进行时，光波确实显示了这些干涉图样。

杨氏实验的影响

当时，这似乎最终证明了光以波的形式传播，从而导致了惠更斯的光波理论的复兴，其中包括一种无形的介质以太，光波就是通过它传播的。19世纪的一些实验，最著名的是迈克尔逊-莫雷实验，试图直接探测以太及其影响。

他们都失败了，一个世纪后，爱因斯坦在光电效应和相对论方面的工作导致以太不再是解释光行为的必要条件。光的粒子理论再次占据了主导地位。

在20世纪早期，由于爱因斯坦对光电效应的解释，现在人们认识到光以被称为光子的粒子状量子化能量“束”的形式传播。然而，一旦光的光子理论出现，说光只在离散的量子中运动，问题就变成了这些结果是如何使光也能表现出波的行为。

多年来，物理学家们进行了这个基础实验，并以多种方式进行了探索。当然，一束水原子(粒子)在一起作用时形成波，也许这是相似的。

一次一个光子

有这样一个光源，它可以一次发射一个光子。从字面上看，这就像把微小的滚珠从缝隙中抛出去一样。通过设置一个足够敏感的屏幕来检测单个光子，您可以确定在这种情况下是否存在干涉模式。

就这样一个实验进行了，结果它与杨氏实验完全一致交替的明暗波段，似乎是由波的干涉造成的。这一结果既印证了波动理论，又产生了困惑。因为每个光子一次只能通过一个狭缝，所以根本不可能发生波干涉。但是结果可以观察到波的干涉，这怎么可能呢？为了回答这个问题，产生了许多有趣的量子物理学解释，从哥本哈根解释到多元宇宙解释。

扩展实验

现在假设你进行同样的实验，只是有一个变化。你放置一个探测器，它可以告诉光子是否通过一个给定的狭缝。如果我们知道光子通过一个狭缝，那么它就不能通过另一个狭缝来干扰自己。

结果是，当你添加探测器时，光带消失了。执行完全相同的实验，但只在早期阶段添加一个简单的度量，实验结果就发生了急剧变化。在这一点上，光子的行为完全符合我们对粒子行为的预期。位置的不确定性与波动效应的表现有某种关系。

更多的实验

多年来，这个实验以多种不同的方式进行。1961年，克劳斯·琼森用电子进行了实验，实验结果与杨的实验一致，在观察屏幕上产生了干涉图样。1974年，技术上允许通过一次释放一个电子来完成实验。再次，干涉图样出现了。但当探测器被放置在狭缝处时，干涉再次消失。

这个实验用光子、电子和原子进行了多次，每一次都得到同样的结果——测量粒子在狭缝处的位置会消除波的特性。有许多理论可以解释其中的原因，但到目前为止，其中大部分仍是推测。