Questa teoria aiuta a spiegare perché le onde possono trasportare informazioni dall’ambiente circostante. Quando un'onda interagisce con la materia, trasferisce parte della sua energia alla materia. Questo trasferimento di energia può far vibrare o spostare la materia, che può quindi essere rilevata dai nostri sensi. Ad esempio, quando sentiamo un suono, le onde sonore fanno vibrare i nostri timpani. Il nostro cervello interpreta quindi questa vibrazione come suono.
Gli scienziati studiano la dualità onda-particella da oltre un secolo e hanno condotto numerosi esperimenti a sostegno della teoria. Uno degli esperimenti più famosi è l’esperimento della doppia fenditura. In questo esperimento, un raggio di luce viene fatto passare attraverso due fessure in uno schermo. Se la luce fosse un'onda pura, ci aspetteremmo di vedere un unico punto luminoso sullo schermo dietro le fenditure. Tuttavia, ciò che effettivamente vediamo è una serie di bande luminose e scure. Questo modello può essere spiegato dalla dualità onda-particella. Le bande luminose corrispondono ai punti in cui le onde provenienti dalle due fenditure interferiscono in modo costruttivo, mentre le bande scure corrispondono ai punti in cui interferiscono in modo distruttivo. Negli ultimi anni, questa teoria è stata testata sperimentalmente anche nei tessuti biologici con risultati promettenti per i campi medici poiché apre la strada alla capacità di generare immagini biologiche con una risoluzione spaziale e una profondità di penetrazione senza precedenti tramite un metodo non invasivo.
Gli scienziati che studiano la dualità onda-particella ritengono che esistano diversi modi in cui le onde trasportano informazioni dall’ambiente circostante. L'onda più studiata è l'onda elettromagnetica. Quest'onda trasporta tutte le informazioni e lo spettro spazia dall'infrarosso alla luce visibile (compresi tutti i colori dell'arcobaleno) fino alla luce ultravioletta. Inoltre i campioni biologici sono costituiti da una disposizione complessa di strutture biologiche (dalle molecole fino alle cellule intere di un organo) aventi dimensioni spaziali diverse. Come accennato in precedenza, le onde elettromagnetiche hanno lunghezze d'onda finite, il che significa che queste onde possono risolvere e trasportare solo informazioni di oggetti aventi scale di dimensioni simili o maggiori come lunghezza d'onda. Ciò porta a un problema intrinseco:maggiore è la lunghezza d'onda, minore è la risoluzione o la quantità di informazioni codificate in questo dato tipo d'onda.
La dualità onda-particella è un approccio rivoluzionario al modo in cui pensiamo alla luce, alle particelle e all’interazione tra loro. Questa nuova comprensione degli intricati fenomeni che ci circondano non solo ha approfondito la nostra conoscenza della fisica fondamentale, ma ha aperto la strada a progressi tecnologici rivoluzionari che vanno dalle tecniche di imaging ad altissima risoluzione alla produzione efficiente di energia con potenziali scoperte ancora oltre l’orizzonte che ridefinirebbero ulteriormente il nostro mondo e modellare i futuri paesaggi scientifici.
