A komplementaritás elve ( a komplementaritás elve is ) a tudomány egyik legfontosabb módszertani és heurisztikus elve , valamint a kvantummechanika egyik legfontosabb elve, amelyet Niels Bohr fogalmazott meg 1927 -ben. . Ezen elv szerint a kvantummechanikai jelenségek teljes leírásához két egymást kizáró („kiegészítő”) klasszikus fogalomhalmazt kell használni, amelyek összessége átfogó információt nyújt ezekről a jelenségekről, mint integrálokról. Például a kvantummechanikában a tér-idő és az energia-impulzus mintázatok járulnak hozzá. Bármilyen fizikai objektum részecskeként és hullámként való leírása kiegészíti egymást, egyik a másik nélkül értelmetlen, a leírás korpuszkuláris és hullámos vonatkozásait szükségszerűen bele kell foglalni a fizikai valóság leírásába [1] . A mikroobjektumot leíró fizikai mennyiségek információinak megszerzése során elkerülhetetlenül elvesznek az elsők mellett további fizikai mennyiségek információi [2] .
A komplementaritás elve alapozta meg a kvantummechanika úgynevezett koppenhágai értelmezését [3] és a mikroobjektumok jellemzőinek mérési folyamatának [4] elemzését. Ezen, a klasszikus fizikából kölcsönzött értelmezés szerint a mikrorészecske dinamikus jellemzői ( koordinátája , lendülete , energiája stb.) egyáltalán nem magukban a részecskékben rejlenek. Egy elektron egyik vagy másik jellemzőjének, például impulzusának jelentése és bizonyos értéke a klasszikus objektumokkal összefüggésben derül ki, amelyeknél ezek a mennyiségek bizonyos jelentéssel bírnak, és ugyanakkor mindegyiknek lehet bizonyos értéke (pl. a klasszikus tárgyat feltételesen mérőeszköznek nevezzük ). A komplementaritás elvének szerepe olyan jelentősnek bizonyult, hogy Wolfgang Pauli még azt is javasolta, hogy a kvantummechanikát a „komplementaritás elméletének” nevezzék, a relativitáselmélet analógiájára [5] .
A komplementaritás elvének ez az értelmezése összhangban van számos egyszerű kísérlet leírásával, például egy részecske koordinátáinak mikroszkóp segítségével történő meghatározásával. Általánosabb filozófiai szempontból azonban vannak ellenvetések. A műszer szerepe a méréseknél a rendszer egy bizonyos állapotának „előkészítése”. Alapvetően lehetetlenek egy fizikai rendszer olyan állapotai, amelyekben az egymást kiegészítő mennyiségeknek egyidejűleg pontosan meghatározott értékei vannak. E nézőpont szerint a komplementaritás elve nem kapcsolódik mérési folyamatokhoz, és a fizikai rendszerek objektív tulajdonságait tükrözi [2] .
N. Bohr általánosította a komplementaritás elvét, és mély ismeretelméleti jelentést adott neki. Bármely igazán mély természeti jelenség, például az "élet", "atomi objektum", "fizikai rendszer" nem határozható meg egyértelműen nyelvünk szavaival, és legalább két, egymást kizáró további fogalom szükséges a meghatározásához [6] .
Például egy jelenség fizikai képe és annak matematikai leírása kiegészíti egymást. A jelenség fizikai képe elhanyagolja a részleteket, és távol áll a matematikai pontosságtól, míg a jelenség pontos matematikai leírása éppen ellenkezőleg, megnehezíti a megértését [7] .
A művészet és a tudomány a minket körülvevő világ felfedezésének két egymást kiegészítő módja. A tudomány a logikán és a tapasztalaton, a művészet az intuíción és a belátáson alapszik. Nem mondanak ellent, hanem kiegészítik egymást [6] .
A komplementaritás általánosított elvének alkalmazása végül a komplementaritás fogalmának megalkotásához vezetett , amely nemcsak a fizikára, hanem a biológiára, pszichológiára, kultúratudományra, általában a humanitárius ismeretekre is kiterjed [8] [9] . A "komplementaritás" fogalmát először William James amerikai pszichológus használta , aki a kölcsönös kirekesztés kapcsolatát jelölte meg. William James pszichológiai munkái, valamint H. Göffding dán filozófus Kierkegaard filozófiájának interpretációja inspirálták Bohrt a komplementaritás koncepciójának megalkotására [10] .
Ugyanakkor a komplementaritás elvének abszolutizálása a helytelen kiterjesztett alkalmazásával Bohr szerint metafizikai dogma , amelytől óva intette a kutatókat [11] .