El principio de complementariedad (también el principio de complementariedad ) es uno de los principios metodológicos y heurísticos más importantes de la ciencia , así como uno de los principios más importantes de la mecánica cuántica , formulado en 1927 por Niels Bohr . De acuerdo con este principio, para una descripción completa de los fenómenos de la mecánica cuántica, es necesario utilizar dos conjuntos de conceptos clásicos mutuamente excluyentes ("adicionales"), cuya totalidad proporciona información completa sobre estos fenómenos como integrales. Por ejemplo, más en la mecánica cuántica son los patrones de espacio-tiempo y energía-momento. Las descripciones de cualquier objeto físico como partícula y como onda se complementan, una sin la otra no tiene sentido, los aspectos corpusculares y ondulatorios de la descripción necesariamente deben incluirse en la descripción de la realidad física [1] . Al obtener información sobre algunas cantidades físicas que describen un microobjeto, inevitablemente se pierde información sobre otras cantidades físicas adicionales a las primeras [2] .
El principio de complementariedad formó la base de la llamada interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica [3] y el análisis del proceso de medición [4] de las características de los microobjetos. Según esta interpretación, tomada de la física clásica , las características dinámicas de una micropartícula (su coordenada , momento , energía, etc.) no son en absoluto inherentes a la propia partícula. El significado y cierto valor de una u otra característica de un electrón, por ejemplo, su momento, se revelan en conjunto con los objetos clásicos, para los cuales estas cantidades tienen un cierto significado y todas al mismo tiempo pueden tener un cierto valor (tal como objeto clásico se llama condicionalmente un dispositivo de medición ). El papel del principio de complementariedad resultó ser tan significativo que Wolfgang Pauli incluso sugirió llamar a la mecánica cuántica la "teoría de la complementariedad", por analogía con la teoría de la relatividad [5] .
Esta interpretación del principio de complementariedad está de acuerdo con la descripción de varios experimentos simples, por ejemplo, determinar las coordenadas de una partícula usando un microscopio. Sin embargo, hay objeciones desde un punto de vista filosófico más general. El papel del instrumento en las mediciones es "preparar" un cierto estado del sistema. Fundamentalmente imposibles son los estados de un sistema físico en el que cantidades mutuamente complementarias tenían simultáneamente valores definidos con precisión. Según este punto de vista, el principio de complementariedad no está relacionado con los procesos de medición y refleja las propiedades objetivas de los sistemas físicos [2] .
N. Bohr generalizó el principio de complementariedad y le dio un profundo significado epistemológico . Cualquier fenómeno verdaderamente profundo de la naturaleza, por ejemplo, "vida", "objeto atómico", "sistema físico", no puede definirse sin ambigüedades utilizando las palabras de nuestro idioma y requiere al menos dos conceptos adicionales mutuamente excluyentes para su definición [6] .
Por ejemplo, la imagen física de un fenómeno y su descripción matemática son complementarias entre sí. La imagen física del fenómeno descuida los detalles y está lejos de la precisión matemática, mientras que la descripción matemática exacta del fenómeno, por el contrario, dificulta su comprensión [7] .
El arte y la ciencia son dos formas complementarias de explorar el mundo que nos rodea. La ciencia se basa en la lógica y la experiencia, el arte se basa en la intuición y la perspicacia. No se contradicen, sino que se complementan [6] .
La aplicación del principio generalizado de complementariedad eventualmente condujo a la creación del concepto de complementariedad, que abarca no solo la física, sino también la biología, la psicología, los estudios culturales, el conocimiento humanitario en general [8] [9] . Por primera vez, el concepto de "complementariedad" fue utilizado por el psicólogo estadounidense William James , quien denotó con él la relación de exclusión mutua. Fueron los trabajos psicológicos de William James, junto con la interpretación del filósofo danés H. Göffding de la filosofía de Kierkegaard , los que inspiraron a Bohr a crear el concepto de complementariedad [10] .
Al mismo tiempo, la absolutización del principio de complementariedad, con su incorrecta aplicación extendida, es, según Bohr, un dogma metafísico , del que advierte a los investigadores [11] .