Какая самая маленькая известная частица, которую ученые действительно *видели своими глазами*? [закрыто]

Какая самая маленькая частица действительно была замечена учеными? Когда я говорю «на самом деле видел» (может быть, с использованием какого-нибудь ультрасовременного микроскопа или любого другого искусственного глаза, используя любую длину волны или явление), я действительно имею в виду это; точно так же, как мы видели красные кровяные тельца .

Ответ Davidmh в значительной степени соответствует тому, что я спрашиваю

Обратите внимание, что определить «увидел» непросто . Многие частицы меньше, чем длина волны видимого света, и поэтому их нельзя «увидеть», но можно преобразовать волны меньшей длины волны в видимый свет… Это все еще считается для вас «видением»?
@Danu, конечно, поскольку ультрасовременный микроскоп, о котором я упоминал выше, может сделать это, чтобы сделать его видимым. Кое-что, что я могу сказать, эй, смотрите, это частица-x.
Ok. Но тогда я не вижу, чем это принципиально отличается от использования, скажем, электронного туннельного микроскопа (который использует туннелирование, а не какое-то электромагнитное излучение), чтобы что-то «увидеть». Если обнаружение частицы таким способом также считается видением, то я не понимаю, почему то, что сделано на БАК, не делает этого.
Я не знаю, как работает туннелирование. Я понимаю, что смотреть на «частицу» и смотреть на ее «эффекты», которые она каким-то образом показывает, — это две разные вещи. И меня интересует первое, а не второе.
Что я пытаюсь прояснить, так это то, что провести черту между ними непросто. В каком-то смысле взаимодействие частицы со светом — тоже просто эффект, и это скользкий путь.
На самом деле увиденное для меня означает, что фотон, испускаемый или отражаемый объектом, является тем же самым фотоном, который поглощается глазом ученого. Поэтому любая система, не работающая в режиме видимого спектра, не выдержит этого испытания. Любой более продвинутый протокол наблюдения будет не прямым наблюдением, а основанным на косвенных эффектах.
@gregsan Верно ... Но ОП указал, что это не то, о чем он спрашивал, что делает все это более тонким.
Комментарий к вопросу (v4): Какие научные детекторы включены или исключены во фразе ОП: какой-то ультрасовременный микроскоп или любой другой искусственный глаз?
Восприятие — это наблюдение за эффектом чего-либо. В чем разница между искусственным глазом, похожим на ПЗС-сенсор (который вы, кажется, принимаете) и фотопластинкой (которую вы исключаете)? Оба они чувствительны к воздействию фотонов, попадающих в них, как и человеческий глаз. Я действительно не могу понять вопрос :/
Когда свет рассеивается на электроне, вы видите электрон или нет? Может быть, ваше определение учитывает предел разрешения?
Без некоторого разъяснения того, что именно gpuguy подразумевает под «видением» частицы, на этот вопрос нельзя ответить как есть.
Взгляните на фотографии пузырьковой камеры: Teachers.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2005/bubble_chambers/… пути/следы в камере оставляют частицы, когда они проходят через среду и ионизируют ее. Учтите, что электроны — это точечные частицы, и не может быть ничего меньше точки. Вы также можете узнать что-то новое на родительском сайте.
Этот вопрос кажется очевидным и ясным для неспециалиста, но очень тонким в уме эксперта. С одной стороны, вы сказали, что ответ Дэвидма — это то, что вам нужно, но, с другой стороны, он не проходит ваш собственный тест на «тот же фотон», потому что это сканирование фотографии с длинной выдержкой. С таким же успехом вопрос может быть «основан на мнении».

Ответы (2)

Принимая ваш вопрос буквально, вы можете увидеть один ион бария :

Группа TRIµP добилась захвата одного иона бария в ловушке Пауля. На изображениях показаны кулоновские кристаллы, образованные уменьшающимся количеством ионов, охлажденных лазером, что было обнаружено с помощью камеры EMCCD. Это является важным шагом на пути к запланированным экспериментам с отдельными ионами радия для измерения нарушения атомной четности и создания сверхстабильных оптических часов.

введите описание изображения здесь

Они попали в ловушки вроде этой:

Ловушка для ионов бария

Кроме того, Уоррен Нагурни из Вашингтонского университета сфотографировал одиночный атом бария, рассеивающий свет лазера :

Одиночный захваченный атом, светящийся синим цветом

Одиночный захваченный атом, светящийся синим цветом

Фото: Уоррен Нагурни из Вашингтонского университета, ок. 2000 г.

Что это?

Хотите верьте, хотите нет, но это цветная фотография одного захваченного иона бария, находящегося в радиочастотной ловушке Пауля. Резонансные синий и красный лазеры входят слева и фокусируются в центре ловушки, где одиночный ион вынужден вращаться вокруг области пространства размером около 1 миллионной доли метра.

Что за красно-синяя каша по бокам?

Низкий уровень рассеяния лазерного излучения вне фокуса металлическими электродами-ловушками и аксессуарами (атомными печами, электронными нитями и т. д.), как видно на этой фотографии.

Откуда мы знаем, что точка действительно является атомом?

Когда красный лазер выключается, синяя точка исчезает. Это связано с тем, что для процесса рассеяния требуются оба цвета лазера из-за метастабильного состояния иона бария. Если бы синяя точка оставалась рядом с выключенным красным лазером, мы могли бы объяснить это дополнительным рассеянием лазера от какой-то поверхности.

Как было сделано фото?

Это отсканированное фото; камера была 35-мм Nikon (кажется) с широко открытым объективом 50 мм f/1.8. Время экспозиции составляло две минуты. Было сделано несколько снимков с разных положений камеры, и этот снимок зафиксировал ион в очень малой глубине резкости.

Это то, как вы обычно «видите» ион?

Нет, мы используем объектив камеры 50 мм f/1.8, чтобы отобразить синюю точку на трубке фотоумножителя. Мы не требуем такой хорошей фокусировки при использовании ФЭУ.

Где я могу увидеть больше?

На сайте группы Монро можно найти множество ПЗС-изображений одного и нескольких захваченных ионов.

Время экспозиции всего две минуты, так что, вероятно, в достаточно темной комнате кто-то с хорошей чувствительностью действительно мог это увидеть.

Как вы докажете, что это ОДИН атом? :D Тогда электронный микроскоп и все, что в нем видно, тоже хороший ответ. Вопрос ВОТ НАСКОЛЬКО мал, и если это не один атом, а молекула, это меняет ответ как минимум в 2 раза.
AsphirDom видит правки (спасибо @user11153 за большую часть этой работы). Если бы вы действительно прошли по ссылкам, вы бы нашли именно эту информацию.
@EmilioPisanty, какая именно фраза отвечает на мой вопрос?
Как насчет абзаца ниже «Откуда мы знаем, что точка действительно является атомом?»? Если вы обеспокоены тем, что одна точка на самом деле маскируется под два атома, то это уже не проблема, и ионные ловушки не удосуживаются сделать это явным. Расстояния между ионами в ловушке уже были хорошо охарактеризованы в начале 90-х годов, и оптика, конечно, прекрасно изучена. Если бы действительно было два атома, вы бы увидели две точки, как на первом изображении.
@EmilioPisanty Как все просто! А! :) Ok. Допустим, ваши аргументы правдоподобны.
Ух ты. Так это оптическая микроскопия одиночных атомов? Довольно близко к дифракционному пределу!
Можем ли мы сказать, что шансы на то, что рассеянный свет отразится от электрического поля иона, не приближаясь слишком близко к веществу иона, чрезвычайно велики? И является ли размер электрического поля, который позволяет видимой длине волны даже взаимодействовать с ионом, в первую очередь, потому что, если бы это был нейтральный атом, размер его обнаружения был бы слишком мал для видимой длины волны?
@Ponce при правильных условиях вы можете увидеть один фотон. Кроме того, звезды намного меньше, чем вы можете разрешить, и никто не станет спорить, что вы их не видите.

Очевидно, что самая маленькая частица, которую ученые когда-либо видели непосредственно, — это фотон.

Вопрос немного глупый, потому что он пытается исключить любое простое устройство, такое как фотопластинка. Но человеческий глаз, его нервы и зрительная кора вместе взятые гораздо сложнее.

У меня возникло искушение сказать это, но поскольку типичное определение «видеть» означает обнаружение фотонов, отраженных или испущенных рассматриваемым объектом, вы не можете уйти от этого ответа. :-) . Лично я также не думаю, что это считается «видеть» атом, который только что испустил фотон. Это скорее «обнаружение», чем «распознавание».
Что ж, фотон, очевидно, ~видим~ и, следовательно, представляет собой чертовски маленькую частицу, которую «наблюдают только невооруженным глазом» :)
Вы определенно не видите фотонов. Во-первых, зрение — это оптическое обнаружение фотонов, отразившихся от предмета; насколько мне известно, фотоны не отражаются друг от друга. Во-вторых, если фотоны, попадающие в ваш глаз, считаются за то, что вы видите эти фотоны, то слепой человек может увидеть песок, когда он попадает ему в глаза. Обнаружение с помощью ваших глаз не является видением, если только это не является вашим всеобъемлющим определением зрения. На самом деле, если вы определяете обнаружение фотонов, попадающих вам в глаза, как вид этих фотонов, а не их происхождение, то вы никогда не видели физического объекта, даже
Когда так много света, что ты видишь только белое. Вы что-то видите или ничего?
@JohnP: Значит, ты не видишь солнца? Или лампочка? Они точно не отражают фотоны. То, что нужно видеть больше, чем просто глаза, верно; смотри последнюю строчку моего поста.
Какая самая маленькая известная частица, которую ученые действительно *видели своими глазами*? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v