Sichtbares Licht kann nicht verwendet werden, um atomare und subatomare Strukturen zu erforschen: die Wellenlänge ist zu gross! Jedoch, weil ALLE Teilchen auch Welleneigenschaften haben, können Physiker auch Teilchen als Sonden verwenden. Um kleinste Strukturen untersuchen zu können, benötigt man die kleinstmöglichen Wellenlängen. Jedoch haben die meisten Teilchen, die uns in der Natur umgeben, ziemlich grosse Wellenlängen. Wie lassen sich die Wellenlängren verkürzen, so dass die Teilchen als Sonden verwendet werden können?

Der Impuls eines Teilchens und seine Wellenlänge sind zueinander umgekehrt proportional.

Davon machen Hochenergiephysiker Gebrauch, wenn sie Beschleuniger gebrauchen. Beschleuniger vergrössern den Impuls eines Teilchens, wobei zugleich seine Wellenlänge abnimmt.

Dies geschieht in folgenden Schritten:

1. Stecken Sie Ihre Teilchensonde in einen Beschleuniger.
2. Vergrössern Sie den Impuls des Teilchens, indem Sie es bis nahe an die Lichtgeschwindigkeit beschleunigen.
3. Weil das Teilchen jetzt einen riesigen Impuls mit sich trägt, ist seine Wellenlänge sehr kurz geworden.
4. Lassen Sie dieses Sonden-Teilchen auf das Target prallen und schauen Sie, was passiert.