Foi desenvolvida uma nova teoria que descreve como as ondas transportam informações do nosso entorno. A teoria, chamada dualidade onda-partícula, afirma que as ondas têm propriedades semelhantes a partículas e semelhantes a ondas. Isto significa que as ondas podem comportar-se como partículas quando são observadas e interagir com a matéria, mas também podem comportar-se como ondas quando não são observadas e passam através da matéria.
Esta teoria ajuda a explicar por que as ondas podem transportar informações do nosso entorno. Quando uma onda interage com a matéria, ela transfere parte de sua energia para a matéria. Esta transferência de energia pode fazer com que a matéria vibre ou se mova, o que pode então ser detectado pelos nossos sentidos. Por exemplo, quando ouvimos um som, as ondas sonoras fazem vibrar os nossos tímpanos. Nossos cérebros então interpretam essa vibração como som.

Os cientistas estudam a dualidade onda-partícula há mais de um século e conduziram numerosos experimentos para apoiar a teoria. Um dos experimentos mais famosos é o experimento da dupla fenda. Neste experimento, um feixe de luz passa por duas fendas em uma tela. Se a luz fosse uma onda pura, esperaríamos ver um único ponto brilhante na tela atrás das fendas. No entanto, o que realmente vemos é uma série de faixas claras e escuras. Este padrão pode ser explicado pela dualidade onda-partícula. As faixas claras correspondem aos locais onde as ondas das duas fendas interferem construtivamente, enquanto as faixas escuras correspondem aos locais onde interferem destrutivamente. Nos últimos anos, esta teoria foi testada experimentalmente mesmo em tecidos biológicos com resultados promissores para as áreas médicas, uma vez que abre caminho para a capacidade de gerar imagens biológicas com resolução espacial e profundidade de penetração sem precedentes através de um método não invasivo.
Os cientistas que estudam a dualidade onda-partícula acreditam que existem várias maneiras pelas quais as ondas transportam informações do nosso entorno. A onda mais estudada é a onda eletromagnética. Esta onda carrega toda a informação e o espectro vai desde o infravermelho, passando pela luz visível (incluindo todas as cores do arco-íris) e terminando com a luz ultravioleta. Além disso, as amostras biológicas são constituídas por um arranjo complexo de estruturas biológicas (desde moléculas até células inteiras de um órgão) com diferentes tamanhos espaciais. Como mencionado antes, as ondas eletromagnéticas têm comprimentos de onda finitos, o que significa que essas ondas só podem resolver e transportar informações de objetos com escalas de tamanho semelhantes ou maiores ao seu comprimento de onda. Isto leva a um problema inerente:quanto maior o comprimento de onda, menor será a resolução ou a quantidade de informação codificada neste determinado tipo de onda.


A dualidade onda-partícula é uma abordagem revolucionária à maneira como pensamos sobre a luz, as partículas e a interação entre elas. Esta nova compreensão dos intrincados fenómenos que nos rodeiam não só aprofundou o nosso conhecimento da física fundamental, mas abriu caminho para avanços tecnológicos revolucionários que vão desde técnicas de imagem de resolução ultra-alta até à produção eficiente de energia, com potenciais avanços ainda para além do horizonte que redefiniriam ainda mais nosso mundo e moldar futuras paisagens científicas.