假如人类可以把显微镜提升到40亿倍,可以看到什么,是不是全新的宇宙观?

缪神仙一一


答案是肯定的,因为人类是通过眼睛来观察世界的。一花一世界,一叶一菩提,是佛教对于宇宙的解释。宇宙中无限的放大和无限的缩小给予人类的感觉是十分近似的,无限放大人类看到了自己的渺小,自己是一粒微尘,存在于无限的空间中;无限放大,人类看到宇宙的一切都是微尘组成,同时存在无限的空间。也就是说微尘是由更小的微称和空间组成。

通过这些观察,人类的宇宙观必然发生变化。人类是宇宙的一部分,人也是一个宇宙,万物平等的宇宙观。宇宙由空间组成,无中生有,有生于无。我们就更加理解佛家和道家的思想了。



自如自在


不要用科学的方法去解释,因为这种东西是永远不存的!幻想一下吧!

有一天,看头条上有一个有趣的问题说:用一个40亿倍的显微镜看会有什么?挡不住诱惑,我找釆一个40亿倍显微镜开始观察。我逐步调整倍数,哇!一个神奇的世界展开来!

先是看到了原子世界,我对准原子核放大下去,放大下去!忽然中心出现了一团炽热的火球,发出强烈的光!奇怪的是围着火球有几个小黑点在旋转,有远有近。数了数有九个,暂切管它也叫星球吧!再放大,每一个都有不同的颜色!我对准其中一个蓝色的星球无限放大下去!惊讶的看到这星球被水包裏着,还有大陆!景象越来越大,越来越大!原来这星球和我们地球完全一样!在一个叫亚洲的大陆上有一个中国,中国有一个山东省!山东省有一个聊城市!使我更惊讶的是:在一个小区里的十二楼东户的书房里有一个叫“老楊”的人正在看手机!手机的头条上清楚的写着:“如果有一个放大40亿倍的显微镜,你会看到什么?”

妈了个逼,放大了40亿倍,竞然看到了我自已!

我不仅担心起来?照这样推论,如果太阳系,是一个无比硕大的,也叫地球上的,一个叫中国的国家的核弹头上的一个核原子!正在发往一个叫美国的国家途中?下一步会发生什么呢??我的上帝!!


老杨


光学显微镜的分辨率有一个极限,即R≈λ/2。其中,R是刚好能够分辨两个像素点的最小距离。因为可见光最小波长是380nm,所以光学显微镜做多能够分辨190纳米的物体。而人眼能够分辨0.2mm的物体,所以光学显微镜的放大极限是0.2*10^6/190=1053。也就是说,光学显微镜的最大有效放大倍数最大也就是1000多倍,再大的话也看不见小于190nm一下的物体。


所以对于题主说的把显微镜的放大倍数提升40亿倍,根本是不可能的。而且,就算你加再多的物镜,在大倍数的物镜,光学显微镜就只能看清190nm以上的物体,根本不会看到190nm以下世界的样子。所以,使用光学显微镜看原子级别的微观世界根本不可能。但是,电子透射电镜可以,因为电子的波长要小很多,可以放大更大的倍数。现在最先进的透射电镜可以分辨0.1nm的物体,有效放大倍数达到了百万级别。不过,仍然没有过亿。



假如真的有放大40亿倍的电镜,那么完全可以分辨0.00025nm的物体。电子的尺寸在0.0000001nm尺寸,所以这个显微镜也就是能够看清原子而已,对于原子内部根本就看不到,更别说看到量子级别了。想要真的看到微观世界,特别是电影中的那种量子世界,那么放大个亿亿倍还差不多!

而且,微观世界是什么样子谁也不知道,电影中的那种量子世界也仅仅是想象而已,比如展现的量子世界,都是幻想而已。所以,希望未来我们真的做出来可以放大这么大倍数的显微镜,到时候让我们看看微观世界到底是什么样子。


科学探秘频道


40亿倍太夸张了,目前光学显微镜的放大倍数基本都不超过2000倍,分辨率能达到20nm,相当于能呈现0.4mm有限分辨率的成像。很重要的一点,我们需要的绝不仅仅是放大的倍数,更需要的是放大后能看得清,看得清意味着分辨率必须也跟得上,而显微镜的分辨率仅仅与物镜有关,并不是放大倍数越高就越好,事实上如果只是单纯地放大物体没有任何实际意义。

当然,如果你非得说“假如放大40亿倍”,而且还能看得清放大40亿倍后的世界,我们会看到什么呢?

基本上会看到原子核的世界,中子和质子,但无论如何看不到电子。人眼的极限分辨率达到0.01mm(一般很难达到),按照这个标准放大40亿倍后,基本上就是质子的级别。我们会看到一个完全不同的世界,在微观世界里遨游,但谈不上全新的宇宙观。

如果放大40亿倍后继续放大下去,到了一定程度,比如普朗克尺度,你确实会领略到一个全新的宇宙观,那里就像一片“沸腾的海洋”,十分热闹,无数的虚粒子不断上演着衍生并瞬间消失,这就是量子起伏。

到了普朗克尺度,就是我们能放大的极限了。无论如何我们不能看到比普朗克尺度更小的世界,因为任何小于普朗克尺度的单位都没有意义。

不过网络上有些人总会持有这种观点:微观世界放大很多倍后就会是另一个宇宙,而我们就是更大生物体的细胞(或者细菌)!这种完全建立在猜测和想象基础上的观点没有任何实际意义,我们不能理所当然地下结论,更不能理所当然地做没有实际意义的假设!


宇宙探索


“一花一世界,一叶一菩提”,这是人们常用来形容微小事物也有无尽的内涵,至大无外,至小无内,受限于我们的认知水平和观察能力,我们所了解宇宙以及世界,无论在宏观还是微观层面,尺度实在是太过于狭小了。

题主的问题,涉及到我们的观察能力和微观粒子的比较。从目前情况看,我们对微观粒子的观察,目前世界上最厉害的光学显微镜,能够实现2000倍的放大倍数,有效分辨率可以看清两个距离0.2微米的点。


最厉害的电子显微镜,其最大放大倍率为300万倍,有效分辨率可以看清两个距离0.3nm的两个点。可以看出,哪怕最厉害的电子显微镜,与问题中的放大40亿倍,还有相当大的差距。

假如我们真的具有放大倍率为40亿倍的顶级显微镜,那么其分辨率,可以使我们观察清楚0.0004nm的微观世界。我们对此看一下微观粒子的尺寸,原子的尺寸为0.1nm级别,质子为0.0000001nm级别,电子为0.00000001nm级别,夸克为0.0000000001nm级别。所以,即使我们拥有40亿倍的显微镜,也仅能是可以达到看清物质原子的程度,连质子、电子都观察不到,因此不会有太多更新的发现。



优美生态环境保卫者


题主想开脑洞不受限制,就别贴个科学的标签,我们贴个科幻或者脑洞都可以嘛。显微镜提升到40亿倍?用开脑洞来说太少,用科学来解释又太大了。

光学透镜的原理

光学透镜的极限大约是2000倍,号称大于这个倍数的,我秉承一个原则“你有钱你随意”。


有同学开脑洞,提出光学显微镜的放大率就是物镜的放大倍数乘以目镜的放大倍数,好比物镜50x,目镜10x,放大倍数就是500倍。如果我们可以来一个无限的套嵌使用,岂不是可以突破到无限倍数,岂止40亿倍?但光学显微镜放得大,不代表你能看得清;放得大讲的是放大倍数,实际我们最需要的是——看得清,这就需要分辨率。而光学显微镜的分辨率仅仅由物镜决定。

最前端的物镜决定了到底有多少信息进入了光学系统,我们称为——“空间频率”。简单的理解,透镜是一个低通滤波器,如果我们用肉眼进行最终的观察,成像的位置就需要人眼看得足够清楚。像到肉眼的最佳距离被称为Normal Near point,中文名称叫最近对焦点。对于大多数人来说,这个距离大约是25cm。

光学显微系统的放大倍数是2000倍,对应到200nm的分辨率,这个光学系统的成像能力就相当于呈现0.4mm有限分辨率的像。物体微观到一定程度后,它本身就已经失去了常规的光学属性了。物体细小到一定程度,如果光学属性差,就不会被光展现出来,它就失去了具体的形状、色彩——成出来的像就是一个衍射光斑,叫做艾里斑。这就是一个点能够准确成像的尺度极限——阿贝极限。光学显微镜2000倍时,就进入阿贝极限。这个可以说是人眼观察的极限了,再往下努力,你需要的不是显微镜,而是配一副眼镜了。

电子显微镜

电子显微镜,简称电镜,Electron Microscope(简称EM)。相比一般光学显微镜,电镜的历史才50年左右,但它已经成为现代科学技术中不可缺少的重要工具了。

电镜主要由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。

电子显微镜的分辨率可以达到0.2nm,我们可以认为电子显微镜在光学显微镜的基础上,再增强了1000倍。也就是200万倍的级别。这个级别下,已经接近于原子级别了,细菌啊,晶体结构之类的已经可以很清晰的看得到了。

不过离题主的脑洞距离还差得很远。

显微是个烧钱的举动

一般号称能达到2000倍的光学显微镜,至少价格都在5位数以上,低于这个价格的,基本可以不用考虑实际效果。而且,动用这个东西,需要的更多是专业技巧,一般普通爱好者,你对半天,可能都是一团光影的糊糊。

而电子显微镜,这个动辄都必须过百万的设备,就不是一般家庭可以配置拿来玩抖音的了,大学或者研究院才会配置,维护和操作都需要专业的培训后,才可以上岗,大家就别想太多了。

至于脑洞的4亿倍?天文望远镜可能有可能,不过光学透镜的尺寸估计得超过日地距离,想想都有点小兴奋呢。

结语

对于显微镜,脑洞科学不能随意开,有钱也不是可以随意烧。


猫先生内涵科普


40亿倍太夸张了,目前光学显微镜的放大倍数基本都不超过2000倍,分辨率能达到20nm,相当于能呈现0.4mm有限分辨率的成像。很重要的一点,我们需要的绝单一放大的倍数,更需要的是放大后能看得清,看得清意味着分辨率必须也得得上,而显微镜的分辨率仅与物镜有关,但不会放大倍数只能就越好,实际上如果只是单纯地放大物体没有任何实际意义。

大倍数的物镜,光学显微镜就只能看清190nm以上的物体,根本不会看到190nm以下世界的样子。所以,使用光学显微镜看原子级的微观世界根本不可能。但是,电子透射电镜可以,因为现在最先进的透射电镜可以分辨0.1nm的物体,有效放大倍数达到了百万级。不过,仍然没有过亿。

一般号称能达到2000倍的光学显微镜,至少价格都在5倍以上,低于这个价格的,基本可以不用考虑实际效果。而且,动用这个东西,需要的更多是专业技巧,一般普通爱好者,对半天,可能都是一团光影的糊糊。


开悟科技


40亿倍?不够大,可能你连电子的内部构造都看不清楚。大胆设想显微镜可以无限放大倍数,400亿倍,4000亿倍,40000亿倍……理论上无法否定无限放大的倍数,这么看下去,你会看到什么?或则说会发现什么样的存在状态?或则什么都没有了?世界是由无构成的?不可思议!那么世界是由什么样一种可以无限小的单元构成的呢?想想好像更加不可思议!真正发现的一定会是能让人类的思维无法理解的东西,世界的真正内核一定是不可思议的。对于人类已知的科学理论来说,不可思议的内涵是什么?不是神奇神圣神秘,这些东西在科学面前都无法隐藏真身。那么假如真正的神呢?科学面对神,只能张口结舌,不可思议!


人民名义33


你等等,我得先算算40亿后面有多少个零_(:D)∠)_

4000000000=4x10^9,人眼极限分辨率大约是0.01mm,化成m等于0.00001m那么除以40亿等于2.5x10^-15m……兄弟,这已经是质子直径的级别了,你是故意的吧눈_눈……

然而这尺度已经远低于可见光波长了,根据阿贝极限,可见光成像极限大约是200nm左右,否则光学衍射将导致什么都看不清,也就是说可见光已经无法对它成像了,而2.5x10^-15m=2.5x10^-6nm,即等于0.0000025nm,很显然要用可见光看是不可能的了。

那么需要用什么波长的光才能看清呢?同样根据阿贝极限计算大约需要5x10^-15m。因此你至少需要波长约为5x10^-15m的光,大约10^-12m以下就属于伽玛射线了,因此你需要用高能的伽玛射线来观测ಥ_ಥ……

这好像已经不太靠谱了。我们看看目前人类最强的显微技术——扫描隧道显微镜。根据资料,它最大的放大倍数约为3亿倍,已经能实现原子级别的观测了,极限分辨率约为0.001nm,倍数上还差一个数量级。

上图就是扫描隧道显微镜拍摄的单层石墨烯。

为什么极限分辨率不一样呢?因为我算的极限分辨率是以人眼分辨率计算的,属于光学成像的分辨率,而无论是伽马射线成像还是扫描隧道显微镜成像都不是光学成像,所以人眼的极限分辨率无用武之地,因此能看到的极限分辨率就低得多了。按照扫描隧道显微镜极限分辨率再提高10倍,也就是40亿倍显微镜的极限分辨率大约是10^-13m量级,氢原子的直径大约是10^-12m,自己评估一下。

由于已经能看到原子以下的领域,可以看到不确定性原理主宰的微观世界,也许能可见电子云……至于是否会颠覆我们宇宙观……其实现在的量子力学已经够颠覆的了,你通过显微镜看到的量子世界并不会违反量子力学,因此如果你对量子力学已经有足够的了解,显微镜放大40亿倍的微观世界不会给你更多的颠覆……


星宇飘零2099


假如人体内的细胞放大到万亿倍的话,就会发现有微观的智慧生物同样像人类一样在研究浩瀚的宇宙。病毒就像黑洞,微观的智慧生物根本都无力阻挡被吞没。就像人类无法阻挡星球碰撞一样。每时每刻有细胞在灭亡,每时每刻又有新的细胞在生成。对于微观世界的智慧生物而言,永远也不会知道人长的是什么样子。





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