¿Cuál es la partícula atómica más pequeña realmente vista / observada visualmente?

Cuando se trata de visión, tenemos un sesgo extraño, resumido en el adagio algo cínico ‘ver para creer’. No tenemos ningún problema en usar un termómetro para medir la temperatura ambiente, en lugar de confiar en nuestra propia sensación de lo caliente o frío que se siente. De hecho, en general, tendemos a confiar en los instrumentos de medición científicos más de lo que confiamos en nuestras propias percepciones.

Excepto cuando se trata de visión. Para la mayoría de las personas, observar algo es verlo visualmente. Aunque hay muchos significados diferentes del verbo ‘observar’.

“Lo creeré cuando lo vea”, es otra expresión cínica de este sesgo, a pesar de que nuestro sentido de la visión no es en absoluto perfecto. En niveles bajos de luz, a menudo vemos cosas que no están allí, porque tendemos a ver lo que nuestros cerebros nos dicen que está allí, y el cerebro puede cometer errores. El sistema ojo / cerebro también está sujeto a una gran cantidad de ilusiones, desde ilusiones de la vida real como espejismos, hasta ilusiones de figuras planas como el cubo de Necker.

Si vemos algo a través de una cámara infrarroja, digamos, de modo que no lo veamos directamente, ¿eso hace que nuestra percepción sea menos real? En realidad, estamos viendo el objeto en una pantalla, gracias a una gran cantidad de dispositivos electrónicos, pero eso no es diferente de ver algo en un monitor, a través de una cámara de video, por ejemplo.

El uso de un microscopio electrónico es así. No usa luz para la iluminación. Utiliza ondas de electrones, que pueden tener una longitud de onda mucho más pequeña que la luz y, por lo tanto, una resolución mucho mayor: esa es la capacidad de ver detalles finos. Las fotografías originales en blanco y negro de microscopios electrónicos, que muestran pequeños invertebrados, células, estructura celular, bacterias e incluso virus, son realmente maravillosas.

Los microscopios electrónicos se han vuelto aún más potentes, siendo mi favorito las fotografías en 3D en falso color de las superficies de los cristales, de los microscopios de túnel de escaneo. Los átomos individuales se pueden ver clara y obviamente, los átomos se pueden mover alrededor de la superficie y también se pueden ver las ondas. Estas son las distribuciones de ondas estacionarias de electrones en la superficie y, en la práctica, son una confirmación sorprendente de la mecánica de las ondas. Estas fotografías son el equivalente a ver las cosas en sí mismas. Una vez más, estamos viendo algo en una pantalla, y hay mucha electrónica entre el objeto y la imagen en la pantalla, pero esto es solo una detección científica, y no debería hacernos pensar que lo que estamos viendo es menos real. .

Su pregunta plantea algunos aspectos interesantes, muchos de los cuales ya han sido señalados por otros … La cuestión de lo visualizado versus lo experimentalmente determinado versus lo determinado teóricamente, etc.

Hay otro aspecto interesante que se aplica cuando se habla de “tamaño” de partículas. Por ejemplo, el tamaño de las partículas de materia puede variar mucho al igual que el tamaño de los fotones. Los físicos pueden decirte fácilmente y mostrarte que cuanta más energía hay en un fotón, menor es el “tamaño” del fotón. Entonces, ¿cuál es el fotón más pequeño que adquiere un nuevo significado? ¿Cuál es el contenido máximo de energía que puede tener un fotón?

No estoy seguro de si los físicos se dan cuenta de que el mismo principio se aplica a todas las partículas, incluso a aquellas que contienen energía E2 reconocida como partículas que contienen masa (ver la ecuación de Dios y los estados de energía de Gordon). Tomemos un electrón, por ejemplo, de acuerdo con la teoría del todo de Gordon, la masa (energía E2) del electrón se extiende infinitamente, pero hay un radio esférico llamado radio LEEP (LEEP es un acrónimo para el punto de equivalencia de energía de longitud) donde la mitad del La energía E2 del electrón está dentro del radio LEEP y la mitad está fuera del radio LEEP que se extiende infinitamente.

El tamaño de la región de energía E2 del electrón es infinito, sin importar cuánta energía contenga el electrón, pero cuanto más energía contenga el electrón, menor será el radio LEEP. Cuando las partículas de materia se reducen a cerca de cero grados Kelvin, tienen mucha menos energía y el radio LEEP aumenta significativamente, razón por la cual las funciones de onda de las partículas comienzan a superponerse cada vez más cuanto más se acerca al cero absoluto.

Esta es una de las razones por las cuales los físicos no pueden descomponer la materia en partículas más pequeñas que revelen algo más pequeño de lo que ya sabemos. Tienen que agregar energía para aplastar las partículas y al hacerlo crear nuevas partículas energéticas, pero nada más fundamental. La teoría del todo de Gordon muestra que la materia de primer orden se construye a partir de solo dos componentes fundamentales: el quark up y el electrón. El quark down es la primera partícula compleja que contiene un quark up y un electrón. El modelo Gordon revela que un protón está compuesto por tres quarks y un electrón. Los físicos jajaja cuando hago esta afirmación, pero no por mucho tiempo …

No sé sobre el más pequeño, pero supongo que ‘Astrid’, el único ion de bario que Hans Dehmelt mantuvo como ‘mascota’ en una trampa Penning, ocupa un lugar destacado en la lista, supongo. Desafortunadamente, las imágenes en color están detrás de un muro de pago, y la conferencia nobel de Dehmelt solo tiene una muy mala imagen en blanco y negro, de todos modos: http://www.nobelprize.org/nobel_ …

En una muestra de cristal cuidadosamente preparada, un microscopio de fuerza atómica (o similar) puede formar una imagen que muestra los “lóbulos” p-orbitales. Comprenda que esto es formar una imagen con los métodos equivalentes de una persona ciega que “ve” algo con su bastón.

Orbital atómico – Wikipedia

… así que “características más pequeñas que un átomo”.

Actualmente, la partícula más pequeña realmente observada, en lugar de inferirse, son los átomos.

Sabemos de cosas más pequeñas por los efectos, pero nadie ha fotografiado o manejado un electrón. Sin embargo, podemos mover átomos individuales.