¿Cuál es la partícula más pequeña conocida que los científicos realmente han *visto con sus ojos*? [cerrado]

¿Cuál es la partícula más pequeña que han visto realmente los científicos? Cuando digo "realmente visto", (puede estar usando un microscopio ultra avanzado o cualquier otro ojo hecho por el hombre, usando cualquier longitud de onda o fenómeno) lo digo en serio; al igual que hemos visto los glóbulos rojos .

La respuesta de Davidmh está bastante en línea con lo que estoy preguntando.

Tenga en cuenta que no es sencillo definir 'visto'. Muchas partículas son más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible y, por lo tanto, no se pueden 'ver', pero se pueden transformar ondas de menor longitud de onda en luz visible... ¿Esto todavía cuenta como 'ver' para usted?
@Danu, por supuesto, ya que un microscopio ultra avanzado que mencioné anteriormente, podría hacer esto, para hacerlo visible. Algo que puedo decir hey, mira eso es la partícula-x.
Está bien. Pero entonces, no veo cómo esto es fundamentalmente diferente de usar, digamos, un microscopio de túnel electrónico (que usa túneles, no algún tipo de radiación EM) para 'ver' algo. Si detectar una partícula de esta manera también cuenta como ver, entonces no veo por qué las cosas que se hacen en el LHC no lo hacen.
No estoy al tanto de cómo funciona la tunelización. Entiendo que mirar una "partícula" y mirar sus "efectos" que muestra de alguna manera son dos cosas diferentes. Y me interesa lo primero, no lo segundo.
Lo que estoy tratando de aclarar es que no es fácil trazar una línea entre los dos. En cierto sentido, la interacción de una partícula con la luz también es solo un efecto, y es una pendiente resbaladiza.
Visto realmente, para mí significa que el fotón emitido o reflejado por el objeto es el mismo fotón absorbido por el ojo del científico. Por lo tanto, cualquier sistema que no funcione en el régimen del espectro visible fallará esta prueba. Cualquier protocolo de observación más avanzado no será una observación directa sino basada en efectos indirectos.
@gregsan Correcto ... Pero OP indicó que esto no es lo que estaba preguntando, lo que lo hace todo más sutil que eso.
Comentario a la pregunta (v4): ¿Qué detectores científicos están incluidos y excluidos en la frase de OP, algún microscopio ultra avanzado o cualquier otro ojo hecho por el hombre?
La percepción se trata de observar el efecto de algo. ¿Cuál es la diferencia entre un ojo hecho por el hombre como un sensor ccd (que parece aceptar) y una placa fotográfica (que excluye)? Ambos son sensibles al efecto de los fotones que los golpean, como lo es el ojo humano. Realmente no puedo entender la pregunta :/
Cuando la luz se dispersa de un electrón, ¿estás viendo el electrón o no? ¿Quizás su definición tiene en cuenta el límite de resolución?
Sin alguna aclaración sobre qué significa exactamente gpuguy con "ver" una partícula, esta pregunta no se puede responder tal como está.
Contempla las fotos de la cámara de burbujas: teacher.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2005/bubble_chambers/… los caminos/huellas en la cámara son dejados por las partículas, a medida que viajan a través del medio y lo ionizan. Considere que los electrones son partículas puntuales y no puede haber nada más pequeño que un punto. También puede aprender algo del sitio principal teacher.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2005/bubble_chambers/…
Esta pregunta parece obvia y clara para el profano, pero es muy sutil en la mente de un experto. Ha dicho, por un lado, que la respuesta de Davidmh es lo que desea, pero por otro lado, falla su propia prueba de "mismo fotón" porque ese es el escaneo de una fotografía de larga exposición. La pregunta también podría estar "basada en opiniones".

Respuestas (2)

Tomando su pregunta literalmente, puede ver un solo ion de bario :

El grupo TRIµP ha conseguido capturar un solo ion de bario en una trampa de Paul. Las imágenes muestran cristales de Coulomb formados por un número decreciente de iones enfriados por láser detectados con una cámara EMCCD. Esto constituye un paso importante hacia los experimentos planificados con iones de radio individuales para medir la violación de la paridad atómica y construir un reloj óptico ultraestable.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Están en trampas como esta:

Trampa de iones de bario

Además, Warren Nagourney de la Universidad de Washingtong tomó una foto de un solo átomo de Bario dispersando la luz de un láser :

Átomo atrapado único, azul brillante

Átomo atrapado único, azul brillante

Crédito de la foto: Warren Nagourney en la Universidad de Washington, c. 2000

¿Qué es esto?

Lo crea o no, esta es una fotografía en color de un solo ion de bario atrapado en una trampa Paul de radiofrecuencia. Los láseres azul y rojo resonantes entran por la izquierda y se enfocan en el centro de la trampa, donde el ion único está obligado a orbitar una región del espacio de aproximadamente 1 millonésima de metro de tamaño.

¿Qué es el lío rojo/azul en los lados?

Dispersión láser fuera de foco de bajo nivel de electrodos y accesorios de trampa de metal (hornos atómicos, filamentos de electrones, etc.) como se ve en esta foto.

¿Cómo sabemos que el punto es realmente un átomo?

Cuando uno apaga el láser rojo, el punto azul desaparece. Esto se debe a que el proceso de dispersión requiere ambos colores de láser debido a un estado metaestable en el ion de bario. Si el punto azul se quedara con el láser rojo apagado, podríamos disculparlo como una dispersión de láser adicional en alguna superficie.

¿Cómo se tomó la foto?

Esta es una foto escaneada; la cámara era una Nikon de 35 mm (creo) con una lente abierta de 50 mm f/1.8. El tiempo de exposición fue de dos minutos. Se tomaron varias tomas en diferentes posiciones de la cámara y esta captó el ion en una profundidad de campo muy estrecha.

¿Es así como normalmente "ves" el ion?

No, usamos una lente de cámara de 50 mm f/1.8 para captar la imagen del punto azul en un tubo fotomultiplicador. No requerimos que el enfoque sea tan bueno cuando usamos el PMT.

¿Dónde puedo ver más?

En el sitio del grupo Monroe se encuentran muchas imágenes CCD de uno y varios iones atrapados.

Solo dos minutos de tiempo de exposición, por lo que probablemente en una habitación lo suficientemente oscura, alguien con buena sensibilidad podría verlo.

¿Cómo se prueba que es un SOLO átomo? :D Entonces el microscopio electrónico y todo lo que se ve en él también es una buena respuesta. La pregunta AQUÍ es CUÁN pequeña, y si no es un solo átomo sino una molécula, esto cambia la respuesta al menos por un factor de 2.
AsphirDom ve las ediciones (gracias a @user11153 por la mayor parte de ese trabajo). Si hubiera seguido los enlaces, habría encontrado exactamente esa información.
@EmilioPisanty, entonces, ¿exactamente qué frase responde a mi pregunta?
¿Qué tal el párrafo debajo de "¿Cómo sabemos que el punto es realmente un átomo?"? Si le preocupa que el único punto en realidad se esté enmascarando como dos átomos, eso ya no es un problema y los cazadores de iones no se molestan en hacerlo explícito. Las distancias entre los iones en una trampa ya estaban bien caracterizadas a principios de los 90 y, por supuesto, la óptica se entiende perfectamente bien. Si efectivamente hubiera dos átomos, verías dos puntos, como en la primera imagen.
@EmilioPisanty ¡Qué simple es todo! ¡AH! :) OK. Supongamos que sus argumentos son plausibles.
Guau. Entonces, ¿es esta microscopía óptica de átomos individuales? ¡Bastante cerca del límite de difracción!
¿Podemos decir que las posibilidades son abrumadoras a favor de que la luz dispersa rebote en el campo eléctrico del ion sin acercarse demasiado a la materia del ion? ¿Y es el tamaño del campo eléctrico lo que hace posible que una longitud de onda visible incluso interactúe con el ion en primer lugar, porque si fuera un átomo neutro su tamaño de detección sería demasiado pequeño para una longitud de onda visible?
@Ponce en las condiciones adecuadas, puedes ver un solo fotón. Además, las estrellas son mucho más pequeñas de lo que puedes resolver, y nadie diría que no puedes verlas.

Obviamente, la partícula más pequeña que los científicos han visto directamente es un fotón.

La pregunta es un poco tonta porque trata de eliminar cualquier dispositivo simple como una placa fotográfica. Pero el ojo humano, sus nervios y la corteza visual juntos son mucho más complicados.

Tuve la tentación de decir esto, pero dado que la definición típica de "ver" significa detectar fotones reflejados o emitidos por el objeto en cuestión, realmente no puedes salirte con la tuya con esta respuesta. :-). Personalmente, tampoco creo que cuente como "ver" un átomo que acaba de emitir un fotón. Eso es "detección" en lugar de "reconocimiento".
Bueno, el fotón es obviamente ~visto~ y, por lo tanto, es una partícula bastante pequeña que es "observable a simple vista" :)
Definitivamente no ves fotones. En primer lugar, la vista es la detección óptica de fotones que se han reflejado en el sujeto; los fotones no rebotan entre sí hasta donde yo sé. En segundo lugar, si los fotones que golpean tu ojo cuentan como si estuvieras viendo esos fotones, entonces una persona ciega podría ver arena cuando los golpea en los ojos. La detección usando sus ojos no constituye ver, a menos que esa sea su definición integral de la vista. En realidad, si define la detección de fotones que golpean sus ojos como la vista de esos fotones y no de su origen, entonces nunca ha visto un objeto físico, incluso.
Cuando hay tanta luz que solo ves blanco. ¿Estás viendo algo o nada?
@JohnP: ¿Entonces no puedes ver el sol? ¿O una bombilla? No reflejan exactamente los fotones. Que hay más para ver que solo ojos es cierto; ver la última línea de mi publicación.
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