¿Por qué los átomos no son visibles a simple vista?

No es un hecho científico verificado. ¿Quién miró un gas, tan enrarecido como el medio interestelar, bajo una iluminación inmensamente fuerte u otra forma de excitación? O, tal vez, ¿alguien hizo crecer un cristal con un átomo “especial” dentro y forzó a ese átomo a irradiar?

Al contrario de todos los que gritan “porque el tamaño sí importa”, diría que generalmente hay dos razones importantes :

1. Hay demasiados átomos para discernir los individuales (ver galaxias, algunos cúmulos estelares, etc. en astronomía).
2. Los átomos generalmente se mueven demasiado rápido y caóticamente para rastrear.

Entonces, ¿qué pasa con el argumento del tamaño? Es risible en todos los aspectos. Uno ve estrellas con un diámetro angular casi cero, y la retina humana técnicamente puede detectar un fotón cuyo tamaño es … cero. Los átomos perfectamente pueden emitir y dispersar luz visible, por lo que no hay absolutamente ninguna preclusión para ver esa luz sobre un fondo oscuro.

De acuerdo, parece que nadie cree esto, pero es posible ver átomos a simple vista. Si lo intentas, con una lágrima, conseguir que la luz se vuelva a enfocar, y mejor hacerlo, ver hebras atómicas ionizantes a medida que se someten a electrólisis en la gota. Después de algunas matemáticas, lo cual es extraño para mí, con un aumento de 19,66 millones de veces, a partir de los parámetros de la calculadora de aumento de esclera de 0,11 mm / aproximadamente 100 nanómetros. Toma práctica, lo hice 10 veces desde noviembre de 2017 cuando descubrí que podía y los dibujé. La caída de los ojos entrecerrando los ojos, descartando otras posibilidades también, aún no ha encontrado a nadie que lo haya hecho. Supongo que soy el primero.

En realidad, lo son! Solo levanta las manos y míralas con las palmas hacia arriba. Observe los remolinos finos en las almohadillas de sus dedos y los surcos entrecruzados que atraviesan sus palmas. Ahora déles la vuelta y examine los mechones marrones de escaso cabello que crece en sus nudillos. Permita que su mirada se desplace hacia sus uñas, que son brillantes y lisas en la parte superior, pero irregulares y blanquecinas en sus puntas, porque últimamente ha tenido problemas para controlar sus hábitos de morderse las uñas, su ex solía bromear diciendo que debería comprarte un cono de vergüenza como el que recibió tu perro cuando lo llevaste al veterinario para castrarlo. La extrañas. Pero está bien, piensas. Debido a que todos estamos hechos de átomos, y al mirar los átomos de los que están hechas tus manos, tienes la sensación de que ella también, donde sea que esté, está mirando átomos.

Porque son realmente muy muy muy muy muy muy muy pequeños. Como, piensa en la cosa más pequeña que sabes. Dividirlo por el más grande. Hazlo otra vez. Todavía son más pequeños que eso. Y hay un límite para lo más pequeño que pueden ver sus ojos, gracias a la amplitud del campo que enfoca la lente en la retina y cuántas células receptoras (piense en ellas como “píxeles”) que contiene esa estructura, un límite que es un número con un gran número de ceros al final menos de lo necesario para tener la esperanza de resolver un átomo.

Piénselo: ¿puede ver bacterias individuales (que no sean Thiomargarita namibiensis, es decir), o cualquier otra cosa que no sean las células individuales más grandes (huevos de mamíferos, ameba muy grande) sin aumento? No Y cada uno de los más pequeños está lleno de miles de millones de átomos, solo en su código genético, no importa todo lo demás.

Y, realmente, no querrías una visión tan aguda. El mundo se vería asqueroso . Hay un montón de cosas que son demasiado pequeñas para que podamos ver y estamos mejor para eso.

Todo esto también está ignorando todo el límite de refracción, donde la luz visible es simplemente demasiado gruesa para transportar cualquier información de imagen de nivel atómico de todos modos. Para hacer eso, tienes que bajar al nivel del microscopio de rayos X, rayos Gamma y haz de electrones, y por supuesto, ya no estamos hablando a simple vista.

Estoy de acuerdo con Joshua, pero le daré una perspectiva diferente.
No puedes ver a un hombre parado a 10 millas de distancia sin un telescopio, pero no importa cuán grande sea el telescopio, no puedes ver un grano de arena en el suelo a su lado. Del mismo modo, no puede ver una sola celda en un trozo de carne sin un microscopio, pero no importa cuán fuerte sea un microscopio (uno que use luz en lugar de un haz de electrones), puede examinar una sola celda pero no puede observar un solo átomo en la célula. Quizás esto aclare la situación para usted.

Nuestros ojos no son adecuados para eso; por dos razones:

1. Su resolución es pequeña. Combinado con la distancia mínima de aproximadamente 25 cm a la que puede enfocar un ojo promedio, la resolución es de aproximadamente 0.07 mm. Pero un átomo es 100.000 veces más pequeño
2. La longitud de onda de la “luz” tiene que ser menor que el tamaño del objeto para reflejarlo, de lo contrario no se refleja sino que se dobla a su alrededor. Nuestros ojos pueden ver longitudes de onda de hasta 400 nm, pero los átomos son cientos de veces más pequeños que eso. En la región de röntgen. Y nuestros ojos no pueden detectar ese tipo de radiación.

IBM presentó un video muy impresionante en 2013 en el que se forman imágenes de moléculas que aparentemente tienen dos átomos de ‘espesor’. Aquí está el video en youtube:

Sería un desastre si lo fueran, ¿no?

Más en serio, no necesitas profundizar tanto como un átomo para hacer la pregunta. ¿Por qué una bacteria no es visible a simple vista?

Dos razones: 1. no refleja que no emite suficiente luz, y 2. la resolución de nuestros ojos no es lo suficientemente buena.

Nuestros ojos pueden detectar incluso unos pocos fotones en la oscuridad (algunos dicen que incluso 1 fotón, aunque la prueba científica es de unos 7 u 8 fotones). Si la bacteria emitiera suficientes fotones y la pusiéramos en la oscuridad completa, veríamos un destello de luz. Veríamos las bacterias, pero en realidad solo veríamos un pequeño destello de luz, casi imperceptible. Entonces, incluso si pudiéramos ‘verlo’, la resolución de nuestros ojos aún sería insuficiente para ver cualquier tamaño o estructura significativa, solo un pequeño punto de luz.

Porque son demasiado pequeños.

El tamaño promedio de un átomo es de aproximadamente 1 Angstrom, lo que significa 10 ^ -10 metros. Eso es 100 millones de veces más pequeño que un centímetro, millones de veces más pequeño que la hormiga más pequeña. Nuestros ojos no son tan sensibles. Simplemente no podemos percibir un átomo visualmente con nuestros ojos desnudos.

Nuestros ojos solo pueden ver una sección muy pequeña del espectro electromagnético, conocida como luz visible. Los átomos son más pequeños que las ondas de luz visibles, lo que hace que sea totalmente imposible verlos con nuestra definición de ojo.

Son demasiado pequeños.

De hecho, son más pequeños que la longitud de onda de la luz visible, por lo que no hay forma de ‘verlos’ en el sentido convencional, incluso con el microscopio óptico más potente.