Величайшие умы человечества борются за качество получаемых изображений. И речь идет совсем не о фотокамерах. Пока одни ученые стремятся получше рассмотреть далекие звезды, другие пытаются взглянуть на объекты значительно меньшего размера: молекулы и атомы. Давайте сравним мощности лучших телескопов и микроскопов. А как думаете вы, какое из устройств лучше расширяет возможности человеческого глаза?
А насколько маленькие объекты мы можем рассмотреть?
Сканирующий электронный голографический микроскоп — это огромный аппарат. Его высота составляет примерно 5 метров, а весит он примерно 6 тонн. «Это очень мощный аппарат», - говорит Родни Херринг, заведующий лабораторией микроскопов в университете Виктории в Канаде. С помощью этого микроскопа можно получать изображения с разрешением в 35 триллионных долей метра без обработки. По этой причине этот микроскоп считается самым мощным в мире.
Микроскопы, подобные микроскопу Херринга, получают изображения с помощью электронов, длина волны которых в 100’000 раз меньше, чем у света. Телескопы используют совсем другие принципы работы, так как они не могут использовать для получения изображений электроны. Потому что электроны, летящие от далеких звезд, отклоняются от своей траектории и поглощаются другими объектами значительно раньше, нежели успевают достигнуть Земли. В устройстве телескопа лежит совсем другой принцип.
Ученые придумали несколько приемов, с помощью которых можно увеличить разрешающую способность обычного оптического микроскопа. По словам Марка Нила, физика-оптика из имперского колледжа Лондона, если использовать для облучения образца несколько лазеров, можно увеличить разрешение обычного микроскопа в 30 раз. Электронные микроскопы, такие как микроскоп Херринга позволяют рассмотреть меньшие объекты, с помощью них мы можем рассматривать объекты атомных размеров и сами атомы.
А как далеко мы можем смотреть в космос?
Сравнивать микроскопы и телескопы – задача не из легких. Необходимо подобрать сопоставимые характеристики для сравнения. Астрономов почти не волнует линейное разрешение телескопа, для них важна другая величина – угловое разрешение. Оно измеряется в секундах (1/3600 часть градуса). Космический телескоп Хаббл может сделать изображение с разрешением менее 0,1 угловой секунды. Страны Европы объединились для постройки огромного телескопа, который будет иметь разрешение менее 0,01 угловой секунды.
А давайте попробуем сравнить их!
Для того, чтобы узнать, что же всё-таки мощнее: микроскопы или телескопы необходимо выбрать что-то, относительно чего мы будем их сравнивать. Давайте сравним их относительно того, как они расширяют возможности невооруженного глаза. Как известно, человек со здоровым зрением может воспринимать объекты с линейным разрешением около 25’000 нанометров и угловым разрешением около 60 угловых секунд.
Лучшие на планете микроскопы позволяют увеличить этот диапазон от 25’000 до 0,035 нанометра. Получается, микроскоп может улучшить разрешающую способность глаза в 714’000 раз. Самые передовые телескопы позволяют улучшить наше зрение с 60 угловых секунд до 0,01 угловой секунды: это улучшение лишь в 6000 раз. Сравнивая эти числа, можно сделать несложный вывод: микроскопы позволяют значительней улучшить возможности человеческого глаза, нежели телескопы, но только при рассмотрении маленьких объектов.
А что вы думаете насчет нашего сравнения? Куда бы вы хотели заглянуть больше: в глубины космоса или рассмотреть атомы веществ? Делитесь своим мнением в комментариях и ставьте лайки. Спасибо за прочтение.
