g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

İnsanlar mikroskobik boyuta küçüldükten sonra her şeyi normal görebilir mi? Mikro şeyleri net bir şekilde görebiliyor musunuz?

Tercüme: Küçük Acemi Keşiş

Yorumcu: Alex Yuan

1960'lı yılların bilim kurgu filmi Fantastik Yolculuk'ta denizaltı mürettebatının vücudu küçültülmüş ve vücuttaki beyaz kan hücrelerini görebilen yaralı bir bilim adamının vücuduna enjekte edilmişti. Hepimiz bu tür bilim kurgu filmlerinin bilimsel bir bakış açısından oldukça kaba olduğunu biliyoruz, ancak benzer görüntüler gerçekten hayal gücümüzde ortaya çıktı. Öyleyse soru şu: Eğer insan vücudunu herhangi bir organın işlevini etkilemeden orantılı olarak küçültme yeteneğine sahipsek, küçülmeden önce çıplak gözle görülemeyen şeyleri gerçekten görebilir miyiz? İnsanlar küçüldükten sonra gerçekten mikroskoba benzer bir yetenek kazanabilir mi?

1966'da "Fantastik Yolculuk"

Aslında, insanlar gerçekten küçülürse, çoğu durumda olayları net bir şekilde göremezler.

Bu soru şu şekilde ifade edilebilir: Eğer küçücük şeyleri insanlardan daha büyük yapmak için tüm insan vücudu yapısı küçültülürse, o zaman küçük insan gözlerine büyük görünürler Bu, başlangıçta mikroskobik olan şeylerin makroskobik hale geldiği anlamına mı gelir?

İnsanlar Lego tuğlaları kadar küçültüldü, yukarıdaki resmi görüyor musunuz?

Cevap evet: Genel olarak, gözler küçüldükçe dünya daha büyük görünüyor. Ancak durumun çoğu o kadar basit değildir: Gözler küçüldüğünde dünya daha karanlık görünür.Eğer insanlar 1 / 10000'den daha küçük bir boyuta küçülürse, insan gözleri görünür ışık aralığında düzgün çalışmayacaktır.

Aynı malzemeden ve farklı boyutlardaki lenslerle, boyut küçük olduğunda görüş alanı daralır ve "giriş" ışığı daha az olur

Işığın mercekle etkileşim şekli merceğin malzemesi ve geometrisi tarafından belirlenir. Bir kişinin küçük gözlerinin küçülmeden önceki gözlerle aynı şekle ve malzemeye sahip olduğu varsayılırsa (bu varsayım makuldür), o zaman küçük gözlerin çalışma prensibi değişmeyecektir. Bir insanın önünde aynı büyüklükte bir hücre veya Lego tuğlası varsa, daha da küçük ayrıntıları görebilmelidir (uzaklaştırmadan öncekine kıyasla) Şu anda, insanlar nesnenin etrafını çevirerek tam resmini bilebilir.

Burada bir problem var, ışık küçücük şeylerden yansıyor ve göze giriyor Yani küçük gözlerin ışığın "alımı" büyük ölçüde azaldığından küçük gözlerin gördükleri zifiri karanlık olacaktır. Mikroskobun ampullü olmasının nedeni bu sorunu çözmektir. İnsanların x kez küçüldüğünü varsayarsak (örneğin, x kez küçültüldüğünü ve Dr. Benes'in kanına enjekte edildiğini) varsayarsak, çevredeki ortamın parlaklığı yaklaşık x-2'dir ve etrafındaki her şey x kat daha büyük görünür, ancak ışık soluklaşacaktır x-2 kez.

Gözler küçülür, gördüğünüz ortam koyulaşır

Yani, 1 metreden daha yüksek bir yükseklikten birkaç milimetre yüksekliğe (1000 kez küçültülmüş) geçerseniz, çevrenizdeki dünyanın parlaklığı orijinalin milyonda biri olacaktır (10-6'ya düşürülmüştür). Parlaklık, küçülmeden önce görülen dolunay kadar parlak olacak.

"Magic Journey" de gemi 107 kat azaltılır, bu nedenle orijinal ile aynı görsel efekti elde etmek istiyorsanız, çevredeki ortamın ışık yoğunluğu orijinal 1014 olacaktır. Kişi bu kadar yüksek ışık yoğunluğuna sahip bir ortamdaysa, o zaman çoktan pişirildiği için gelecekte etrafındaki şeyleri net göremeyecektir.

Sorunları daha da kötüleştirmek için ışığın kırınımını dikkate almalıyız. İnsan gözünün büyüklüğü ışığın dalga boyuna eşit olduğunda, ışık uçuculuğunu göstermeye başlar ve aynı boyuttaki engelleri atlayarak ileriye doğru ilerlemeye devam edebilir. Mikron boyutundaki bir göz küresinde, görünür ışık düz bir çizgide hareket etmez, aksine, insan retinasına rastgele "sıçrayacaktır". İnsan gözü, bariz kırınım fenomeni boyutuna küçültüldüğünde (şu anda yeterli ışık olduğu varsayılarak), insanların gördüğü dünya bulanıklaşacaktır. Görünür ışığın dalga boyu yaklaşık yarım mikrondur ve göz bebeğimiz yaklaşık 2 ila 5 mm'dir, bu da yaklaşık on bin kat daha uzundur. Bu nedenle, yaklaşık 10.000 kez uzaklaştırırsanız, gözleriniz artık olay ışığını etkili bir şekilde odaklayamaz ve onu yararlı bir görüntüye yansıtmaz.Şu anda, gözünüzün alacağı ışık, göze düz bir çizgi halinde girmek yerine her yönden gelecektir.

Soldaki görüntü, lazerin geniş açıklıktan geçmesinden sonraki görüntüdür ve sağdaki görüntü, küçük açıklıktan sonraki görüntüdür, bu nedenle kırınım fenomenini göz önünde bulundurmalıyız.

Beyaz kan hücrelerinin boyutu, görünür ışığın dalga boyunun yaklaşık 20 katı olan yaklaşık 10 m'dir. Bir kişinin boyu belli bir ölçüde küçültüldüğünde, örneğin gördüğü beyaz kan hücrelerinin boyutu küçülmeden önce gördüğü golf topu kadar büyük olduğunda kırınım fenomeni belirginleşmeye başlar. , İnsan neredeyse "kördür".

Zorluklara rağmen, mikrometre büyüklüğünde gözler var. Ancak yukarıdaki faktörler nedeniyle çok az kullanışlıdırlar. Neyse ki, en küçük gözler tek hücreli organizmalardır, ancak insanlar tarafından kolayca gözden kaçabilirler. Synechocystis, yaklaşık 3 mikron uzunluğunda bir siyanobakteridir (fotosentez yoluyla enerji sağlar), tüm vücuda bir göz küresi gibi davranır. Işık yaratığa çarptığında, ışık daha iyi odaklanabilir ve yüzeyinde görüntülenebilir. Bu, geliştirilmesi zor olan uzun bir teknoloji değil. Synechocystis'in gözleri görüntülenebilir, ancak görüntü sadece bir ışık noktasıdır, bu ışık lekelerini güneşe (veya başka herhangi bir parlak ışık kaynağına) yüzmek için kullanabilir, çok ışığa bağımlı bir mikroorganizmadır. Kırınım sınırı nedeniyle bu biraz daha parlak alan tek görüntüdür, mümkün olan en küçük göz küresi yapılabilir, ancak daha küçük bir göz bulmayı beklememeliyiz.