Louis de Broglie, en su tesis doctoral presentada en la Sorbona en 1924, formula una hipótesis de simetría radical: si Einstein había demostrado que la luz —tradicionalmente entendida como onda— se comporta también como partícula (el fotón), entonces quizás la materia —tradicionalmente entendida como partícula— deba comportarse también como onda. De Broglie deriva una fórmula matemática precisa que asocia una longitud de onda a cualquier partícula con masa y velocidad, incluyendo electrones, átomos o, en principio, objetos macroscópicos —aunque para estos últimos la longitud de onda resultante es demasiado pequeña para ser observable—. La hipótesis, extraordinariamente audaz para su época y respaldada inicialmente solo por elegancia matemática y simetría conceptual, es confirmada experimentalmente en 1927 cuando Clinton Davisson y Lester Germer observan patrones de difracción al hacer pasar electrones a través de un cristal de níquel —un comportamiento exclusivamente ondulatorio que ningún modelo de partícula clásica puede explicar—. La dualidad onda-partícula de la materia se convierte en uno de los pilares conceptuales de la mecánica cuántica, y es la base teórica directa de tecnologías como el microscopio electrónico, que aprovecha la longitud de onda mucho más corta de los electrones —comparada con la luz visible— para alcanzar resoluciones de imagen imposibles con microscopios ópticos convencionales.