¿Podrán los físicos que empleen un microscopio hiperpotente ver átomos y electrones en el futuro? ¿Es posible?

Como no puedo predecir qué podría y qué no podría suceder en el futuro, me conformaré con un no tentativo.

La razón de esto es la interacción entre la luz y la materia. Para que pueda ver algo, la luz tiene que golpear el objeto y luego reflejarse en su ojo. Para los objetos del día ordinario, esto no es un problema. Sin embargo, para cosas que son tan pequeñas como átomos y electrones, obtenemos muchos efectos cuánticos.

Como resultado, la luz realmente no interactuará con objetos del tamaño (y más pequeños) que su propia longitud de onda. Como no interactúa, no puede reflexionar para alcanzarlo. La longitud de onda de la luz es de varios cientos de nanómetros. El tamaño de los átomos es más pequeño que eso.

Entonces, para ver realmente las cosas, tendrías que usar una fuente de luz con una longitud de onda más baja, esto significa una energía más alta. Tendría que recolectar digitalmente esta luz (ya que no puede verla más) y mostrarla en una pantalla. La desventaja de esta luz de alta energía es que reacciona bastante fuerte con átomos y electrones: estás perturbando activamente el objeto debido a esa luz. Esta alta luz energética también es peligrosa para ti, especialmente para tus ojos.

Sin embargo, hay formas de acercarse más allá del alcance de un microscopio óptico, al usar un microscopio electrónico, puede ‘ver’ tamaños que son más pequeños que la longitud de onda de la luz.

Para poder ver los átomos y dentro de los átomos, necesitas luz,
Pero, ¿qué tipo de luz?
Primero, la longitud de onda de su luz debe ser al menos 10 veces más corta que el tamaño de su átomo, electrón, neutrón, protón y otras partículas.
Y esa longitud de onda debería estar en el rango de la visibilidad humana.
Bueno, veamos algunas cifras,
El tamaño de un átomo de carbono es de 0,3 nm.
La longitud de onda visible de la luz es de 400 a 700 nm.
Ahora, podemos ver por qué no podemos ver con reflejo de luz partículas muy pequeñas como los átomos.
Pero, esta desventaja de la luz visible se puede superar mediante el uso de una onda electromagnética (las luces invisibles se denominan ondas electromagnéticas) y un detector (equivalente a una fotocélula sintonizada a 0,03 nm), la señal reflejada del átomo se puede transformar en el átomo correspondiente. forma y tamaño amplificado (al menos 100dB. Ganancia).
Aquí entra la segunda parte del problema que es la generación de esa onda electromagnética sin fluctuaciones.
La fluctuación causará un desenfoque de la señal capturada.
Laser y Maser no tienen Jitter, pero su longitud de onda es varios cientos de veces más larga que el tamaño del átomo.
Producción de ese 0,03nm. em. ola sin jitter es la pregunta principal y principal.
El tamaño y la potencia del microscopio no son relevantes aquí.

El futuro te ha alcanzado: ya podemos ver estas cosas.

Fuerza atómica microscópica

Microscopio de efecto túnel

microscopio de túnel de exploración – Búsqueda de Google

No es un microscopio óptico , no. Estos están restringidos por el límite de difracción y los átomos y electrones se encuentran más allá en términos de tamaño. Por lo tanto, nunca podrá verlos en color verdadero (es decir, resueltos con luz ordinaria), sin importar cuán poderoso sea un microscopio óptico.