相補性
相補性(そうほせい、英: complementarity, 独: Komplementarität)は、量子力学の基本概念の一つ。1927年9月16日にイタリアのコモで開かれた国際会議において、デンマークの物理学者ニールス・ボーアによって提唱された。文献によっては相反性(そうはんせい、英: reciprocity, 独: Reziprozität)とも表現される。
相補性とは、光や電子の粒子性と波動性や、古典論における因果的な運動の記述と量子論における確率的な運動の記述のように、互いに排他的な性質を統合する認識論的な性質であり、排他的な性質が相互に補うことで初めて系の完全な記述が得られるという考えのことである。
相補性の概念はしばしば不確定性原理に結び付けられる。1927年にヴェルナー・ハイゼンベルクが見出した不確定性原理により、運動する粒子の位置を精度よく決定しようとすると粒子の運動量の不確定性が増大し、逆に運動量の不確定性を小さくすると位置の不確定性が大きくなることが知られるようになった。ハイゼンベルクはこの不確定性を観測に利用される光と粒子の相互作用について論じ、不確定性は観測行為に伴う測定器系と被測定系との相互作用の結果であると解釈した。光による粒子の位置の測定では、光の波長程度の大きさの位置の不確定性が存在し、一方で光は波数程度の大きさの運動量を持つので、粒子の運動量は光の波数に応じて乱され、光の波数の大きさは波長に反比例することから、この測定について、粒子の位置の不確定性と運動量の不確定性の積はある有限の大きさを持つことになる。