この理論は、波が私たちの周囲から情報を運ぶことができる理由を説明するのに役立ちます。波が物質と相互作用すると、そのエネルギーの一部が問題に移動します。このエネルギー伝達により、問題が振動または移動する可能性があり、それが私たちの感覚によって検出される可能性があります。たとえば、音が聞こえると、音波が鼓膜を振動させています。私たちの脳は、この振動を音として解釈します。
科学者は1世紀以上にわたって波粒子の二重性を研究しており、理論を支持するために多数の実験を行ってきました。最も有名な実験の1つは、ダブルスリットの実験です。この実験では、画面内の2つのスリットに光のビームが渡されます。光が純粋な波である場合、スリットの後ろの画面に1つの明るいスポットが表示されると予想されます。しかし、私たちが実際に見るのは、一連の明るいバンドです。このパターンは、波粒子の二重性によって説明できます。明るいバンドは、2つのスリットの波が建設的に干渉する場所に対応し、暗いバンドは破壊的に干渉する場所に対応しています。 近年、この理論は、非侵襲的方法を介して前例のない空間分解能と浸透深度で生物学的画像を生成する能力への道を開くため、医療分野の有望な結果を持つ生物学的組織でさえ実験的にテストされています。
波粒子の二重性を研究している科学者は、波が私たちの周囲から情報を運ぶ方法がいくつかあると信じています。最も研究されている波は電磁波です。この波には、すべての情報とスペクトルが赤外線から目に見える光（虹のすべての色を含む）を介し、紫外線で終わります。 生物学的サンプルに加えて、異なる空間サイズを持つ生物学的構造の複雑な配置（分子から臓器の細胞全体まで）で構成されています。前に述べたように、電磁波は有限波長を持っています。つまり、これらの波は、波長と同様または大きいサイズのスケールを持つオブジェクトの情報のみを解決して運ぶことができます。これにより、固有の問題が発生します。この与えられた波の種類でエンコードされた解像度または量の分解能が低いほど、ウェーブレングが長くなります。
波粒子の二重性は、光、粒子、およびそれらの間の相互作用について考える方法に対する革新的なアプローチです。私たちの周りの複雑な現象のこの新しい理解は、基本的な物理学の知識を深めただけでなく、超高解像度のイメージングテクニックから効率的なエネルギー生産に至るまでの画期的な技術の進歩を舗装しました。
