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电子是粒子世界的典型部分。它首先由工作于剑桥的卡文迪什实验室的J·J·汤姆逊于1897年确认为粒子。汤姆逊证实电子是从原子逃逸或轰击出的部分——第一次证实原子不是不可分的。每一个电子具有精确相同的质量（比9×10 -31 千克稍重，这意味着小数点后30个“0”再加一个“9”）。每1个电子具有相同的电荷（10×10 -19 库仑）。它们可以通过电场和磁场来操纵。根据被推动或拉动的方式不同，电子可以做加速运动或减速运动。在许多方式上，电子表现为一个小的且带电的弹丸。
然而，直至20世纪20年代末，即发现电子30年之后，才清楚电子也表现得像波。1927年证实这一点的人之一是乔治·汤姆逊——J·J·汤姆逊的儿子。远在20世纪80年代之前，电子这种双重性质——所谓的波粒二象性——的证据已很好地建立起来了。但是直到1987年，日本的一个研究小组才真正利用电子进行了双缝实验。
在这个日期之前，教科书（包括费曼的书）以及普及读物（包括我的书）已经描述了这样的实验，并确信尽管这些仅是“思想实验”，但是根据有关电子的所有事实，我们有可能说当电子遇到一堵墙上的两个小孔时它们的表现行为会是怎么样。然而，在电子被确认为粒子的90年和电子被确认为波的60年之后，一个由日立（Hitachi）研究实验室和东京学习院大学（Gakushuin University）的研究小组才实际上做出了电子的双缝行为。
在他们实验中的“双缝”是由一个称为电子双棱镜的仪器形成的，电子到达的另一侧的屏幕实质上是一个电视屏。在电视屏上每一个电子的到达处产生了一个停留在屏上的亮点，因而相继电子的到达逐渐在屏上形成了一个图案。
实验结果正好与光子的等效实验完全相同。电子源是一个电子显微镜的尖端——一个标准和非常为人所熟悉的装置部分。电子以粒子的形式从电子“枪”的末端发射出来；它们以粒子的形式到达另一侧的电视屏上，每一个电子产生一个亮点，但是，在电视屏上所形成的图案却是干涉条纹，这表明电子以波的形式穿过了双孔。
你仍可能期望对电子的这种奇怪性质进行诡辩。毕竟，用手不能捉住单个电子。没有人曾见到过一个电子，所看到的仅是电子撞到合适的敏感的屏上时所产生的亮点。从日常的经验中我们知道，当我们掷石块穿过小孔时这些奇特的干涉效应不会发生。日常生活中的石块、棒球以及其他任何东西都不表现出这种奇怪的波粒二象性。
物理学家对此也有一个答案。正如你想证实的，肉眼能够看得见的足够大的粒子穿过双缝时也表现得像波一样，它们确实就具有这种性质。
现在我们讨论的粒子是原子。必须承认，用你自己的眼睛你仍没有看见原子，也不能用你的手掌捉住一个原子。但是在磁场中俘获的单个原子现在可以被拍照。这个（例如，由汉斯·冯·贝耶在《操纵原子》一书中所描述的）成就是非常奇妙的，因为原子的概念仅在20世纪初才完全被接受。的确，阿尔伯特·爱因斯坦由于建立了原子的真实性（除了其他事情之外）而获得了理学博士。尽管原子比电子大许多，但是从日常的标准来看，它仍是非常小的。例如，一个碳原子还不足2×10 -26 千克，这是电子质量的两千二百万倍。一个原子的尺寸约为一毫米的一千万分之一，这意味着 必须需要一千万个原子并排起来才能够跨过一张邮票边上的一个锯齿。尽管如此，现在单个原子也可以拍照了，它的图像可按“实际时间”在电视屏幕上显示出来。
在20世纪90年代初，人们才用原子第一次进行了双缝实验。德国的康斯坦斯大学的一个研究小组利用氦原子通过了金属箔上一微米（一米的百万分之一）宽的狭缝，在箔的另一侧为探测器。在这次实验中，干涉条纹的建立不能够直接在电视屏上显示出来，但是对到达探测“屏”上不同部分的氦原子数目的测量表现出非熟悉的图案。这说明原子也是以波的形式传播而以粒子的形式到达的。
20世纪90年代初，其他几个小组也宣布得到了类似的结果。麻省理工学院的一个小组使用了一束钠原子进行这一实验。在所有这些实验中，结果是相同的。穿过双缝实验的单个原子同时在两条路径上传播，并与自己干涉。这似乎表明，一个原子可以同时在两个位置（两个小孔）上。
（现在）在有关这个题目的最新方法中，科罗拉多的美国国家标准和技术研究所与得克萨斯大学的研究人员于1993年报道说他们彻底地验证了这个实验。他们不是让原子通过双缝，而是用磁场俘获了一对原子，并利用这对原子作为“小孔”，使光产生反射并测量产生的干涉条纹。结果显示，从原子上反射的光波与从双缝实验中小孔处扩散的光波按同样方式扩散。当然，这种新实验很奏效，因为原子作为粒子，可由磁场俘获并使光产生反射。至此，还没有比这种涉及原子——粒子大得可以拍照——和干涉的实验组合更精巧的波粒二象性的例子。
由于这些奇怪的效应没有用石块、棒球，以及其他任何能够操作、触摸和用我们的眼睛能够看到的东西表现出来，因此必然存在某个量子世界规则不再适合的尺度。在介于原子和人类的某个尺度上量子规则失效，而经典规则奏效。这个尺度在哪里和为什么转变出现，就是本文将要讨论的主题。答案正是在我们现实性概念的核心处。
现在必须反复强调的是所有这些实验已经做过了。结果对物理学家来说并不惊讶。自1930年以来任何合格的物理学家都能够利用量子理论预言实验的结果会是怎么样的。实验结果可能是不同的——即量子理论可能是错误的。但并不是这样，在非常深的水平上，在量子神秘的核心处，20世纪80年代末和90年代初所进行的关键实验所得到的“答案”与量子物理是完全一致的。那么，量子物理将如何解释这个独特的行为呢？