偵測這個世界
讓我們看看 來源/目標/偵測方案 最為人熟悉的例子：我們覺察世界的方法 。
我們所想的“光”其實是由數以十億、百萬兆計的光子（photons）所組成。光子，像所有的粒子，也有波動特性。當光子與他所碰撞到的東西交互作用，光子就會透露真實世界的秘密。
舉例來說，想像有一個燈泡在你身後，有一個網球在你面前 。光子從燈泡出發（來源），碰到網球彈回來（目標），當光子碰到你的眼睛（偵測者），你從光子來的方向猜測有一個圓形物體在你前面。此外，你可以由不同的光子波長辨別出這個物體是綠色和黃褐色。
我們利用到處反彈的光波，獲得足夠的資訊來覺察這個世界。其它的動物，像海豚和蝙蝠，可以發出及偵測聲波。事實上，任一種反射波都可以提供周遭事物的資訊。
較佳的顯微鏡
我們的眼睛可以解讀可見光，其波長在 0.0000005 公尺左右。一般而言，這已經小到足以讓我們不用擔心波長的問題 ，因為我們不看 0.0000005 公尺寬的東西。
然而，可見光的波長太寬了，以致於無法用來分析比細胞小的任何東西。 為了觀察高度放大下的東西，你必須使用更小的波長。那就是為什麼當人們研究次微小的東西（像病毒）的時候，轉而求助掃瞄式電子顯微鏡的原因。然而， 即使是最好的掃瞄式電子顯微鏡也只能顯現出模糊的原子圖像。
波長、洞穴
為了找出答案，你絕望地朝聲音的方向亂擲籃球，並且記住籃球撞擊的地方。以這樣的方式，你很快地得知在你身前的生物的輪廓如下：
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜
很幸運地，你也有帶一袋在黑暗中會閃閃發光的網球。你把他們投向發聲處，得到如下的影像。
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜 啊！！多麼幸運阿！
你那一袋在黑暗中會閃閃發亮的大理石應該可以辦得到喔。你把這些小球丟向那個東西，注意到了嗎？
最後，雖然這是你可憐的最後想法，但是值的高興的是：你至少用了最小的，可行的探子知道兇手是誰啦！
（別擔心，在這個網頁裡沒有熊會來傷害你！）
波長、寓意
前面所講的故事的寓意是：
․不要向飢腸轆轆的熊丟東西。
․一定要記得用最小的，可行的探子收集最多有關物體的訊息。
任何探子的“撞擊＂只能告訴你，在探子直徑內的某一個地方有一隻熊。
大籃球無法給我們很多有關熊的輪廓的訊息，因此我們稱之為“模糊＂影像。
游泳池是波長與解析度的一個好例子。
所有的粒子都具有波動特性。所以，當我們使用粒子作為探子，我們需要利用具有短波長的粒子，才能得到小東西的詳細訊息。一個實用的粗略原則：粒子最多只能探測到與其波長等長的距離。要探測更小的尺度，探子的波長 就必須更短。
這是一個非常困難的觀念，我們只是做了簡單的詮釋。更完整的解釋將會牽涉到更多數學，在此超出我們討論的範圍。
物理學家的工具：加速器
物理學家無法用光來探索原子和次原子的結構，因為光的波長太長了。然而，既然 所有的粒子皆具有波的特性，物理學家們可以用粒子當作探子。為了看到最小的粒子，物理學家需要波長盡可能小的粒子。但是，在自然界中我們周遭的粒子大部分都有相當長的波長。物理學家到底如何減少粒子的波長，使粒子可以作為探子呢？
粒子的動量和它的波長成反比
- 把你的探測粒子放進加速器。
- 加速粒子使其速度接近光速，粒子因而獲得許多動量。
- 現在粒子動量很大，所以它的波長很短。
- 迅速使探測粒子撞擊靶，記錄下發生的事。
波的性質中，最有趣的一項是當兩個波穿越彼此，兩個波動效果是疊加的。此種現象稱為干涉。
想像有一個光源被一面薄金屬擋住，金屬上面有兩道狹縫且幾公尺外有一個屏幕。此時，沿著屏幕上任一給定的點，會有兩道光波同時抵達（各來自不同狹縫）。這兩道光行經的距離不同，所以他們互相干涉，產生干涉圖形。
因為物質粒子具有波長，而且可以互相干涉，所以我們所認為的實體粒子，實際上又像波 ，這是不是很不可思議呢？
宇宙的尺度
質量和能量
物理學家常常想要研究不穩定的重粒子。（生命很短的那種，如非常重的頂夸克）然而，在日常生活中環繞著他們的只是質量非常輕的粒子。那個用較輕的粒子得到較重的粒子的人，是如何達成這驚人的 成就呢？
你一定知道阿爾伯特‧愛因斯坦的著名式子：E=mc2 ，其中 E 是能量， m 是質量，而 c 是光速。 因此，
當一位物理學家想用質量小的粒子產生質量大的粒子，他所要做的就是把輕粒子放進加速器，給它們很多的動能（速率），然後使它們撞在一起。在這個碰撞過程中，粒子的動能轉換成新的重粒子。經由這種過程，我們可以創造不穩定的重粒子，進而研究它們的特性。
那就好像你把兩顆草莓撞在一起，然後得到一些新的草莓、很多的小橡子、一根香蕉、一些洋梨、一顆蘋果、一顆胡桃、和一顆梅子。
