まえがきより

電流は電子の移動によって発生します。電子の移動はたとえば電池などのような化学的なエネルギーを電気的なエネルギーに変換する装置によって生まれます。その電子は有名なミリカンの油滴の実験によってもよく分かりますが、粒子とみなすことができます。回路に電流を流したとき、その粒子の導線内の移動の速さは一秒間に0.01ミリメートルにも満たないこともふつうです。ではなぜそれで回路のスイッチを入れたら瞬時に電球などが点灯するのでしょうか。ところてんを押し出すように、片方の端で押された電子が、反対側の端で出てくる電子を押し出すからでしょうか。

そういう考え方もありますが、むしろそれはスイッチを入れた途端回路に生じた電磁波が一瞬で回路を満たすからという考え方もあります。電磁波は波の性質を持ち、光の速さで伝わるので、瞬時に電灯が点灯すると考えることができるのです。

量子の世界では、たとえば光や電子などが、波の性質（波動性）と粒子の性質（粒子性）、という二つの性質を併せ持つことが知られています。いわゆる英語ではWave–particle dualityと呼ばれる、二重性です。

たとえば光は波として振る舞えば回折や干渉という現象が、粒子として振る舞えば、光電効果（金属に光が当たると、金属から電子が飛び出す現象）が観察されます。

さて電流はどうだろうかといえば、電流は電子（の流れ）によっています。本書（レポート）では、すでに書いたとおり、直流電流が電子によっていることと同時に、回路に生じる電磁波にもよっていることから、すなわち粒子の性質と波の性質を併せ持つ、二重性を示すことを報告するものです。

いま述べた「二重性を示すことを報告するもの」という意味をおさらいすれば、電流の構成要素である電子が粒子として動く(進む)とすれば、かたつむりのようで、いっぽうそのとき発生した電磁波が電流の伝播速度をになっているとすればその速度は光速です。前者に電流の粒子性を見、後者に電流の波動性を見るということによって、電流の二重性を主張することを試みるものです。

文面はともかく、以上のことはほとんど高校の物理学で学ぶことである。しかしながら、筆者の知見の狭さゆえか、電流のそれぞれの現象において粒子性や波動性を見て二重性に言及する見解は見当たらないので本レポート作成にいたった次第です。

むずかしく聞こえるかもしれませんが、内容のレベルはできるかぎり高校生でも読めることを前提に書き進めたつもりです。