何でも拡大して観られる機器があったとします。

Question

何でも、どこまででも、拡大（ズームイン）して観られる機器があったとします。

例えば、埃を拡大します。
拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して、拡大して・・・・・・・・・・としていくと、どのようなものが観えてきて、最後にはどのようなものが観えて来るのでしょうか。

例えは、埃でなくても結構です。
水でも良いし、空気でも良いですし、任意に御設定下さい。

chiha2525 · Accepted Answer

原子です。
例えば水なら H2O という知識があるかもしれませんが、これは水素原子が２つと酸素原子が１つが、つながって出来ていることを表しています。つながっていると言っても糸のようなものがあるのではなく、電気的な力でつながっています。

さて、ここからはやや哲学的な話になってきます。つまり、見るとはどういうことなのか、と言ったことです。小さいものを見るためには小さい波長の光が必要になってきます。ちょっと良くない例えですが、あなたが数ミクロンの大きさのものを計ろうとした時に、１ｍｍ単位のものさしを持ってきても１ｍｍよりはるかに小さい数ミクロンのものの長さを計ることはできません。つまり数ミクロンのものを計るにはミクロン単位のモノサシが必要なのです。それと同じように、小さいものを見るには波長の短い光が必要になってくるのですね。ところが波長の短い光は（可視光の範囲を出るなどということは置いといて）エネルギーが高い光になってきます。エネルギーの高い光を小さい対象にあてると、光を当てた対象はどこかに吹っ飛んでいってしまいます。こういう感じの話が量子力学というものです。

とはいえ原子くらいなら、なんとか私たちの感覚で『見る』ことができて、原子の画像とか写真とか、探せばインターネットにもあるのではないかと思います。
この”原子”の画像、玉とかタコ焼きとかの形に見えるかもしれませんが、実際にはそういう大きさの玉などがあるわけではないです。

原子が最初に見つかったころに、ラザフォードさんという方が原子の散乱実験というのを行いました。興味があれば調べると解説などが沢山出てくると思います。これによって、原子には原子核という中心部があり、原子のほとんどの成分がそこに存在しているということが分かりました。このようなレベルになると、すでに私たちの感覚の『見る』とは大きく違ってきますが、それでも私たちはそれらを『見る』ことができたとも言えます。

現代においては、原子に対して原子核というものが存在したように、原子核にもその内部構造があるのではないか？（あるいは、これが素粒子なのか？）ということで、似たような実験が行われ、その結果、原子核の内部にも似たような構造があり、原子核を構成している”何か”が存在しているらしいということも分かっています。その”何か”をクォークと呼んでいます。ただこのクォークは単独では存在しないという面倒くさい性質を持っており、おそらく素粒子であろうと考えられていますが、調べることが非常に難しいわけですね。（理論は、素粒子として作られて、それで今のところはうまくいっています。）

今のところ、私たちが『見る』ことができているのは、この辺りまでです。

tanzou2 · Answer

最後にはどのようなものが観えて来るのでしょうか
　↑
昔は、原子だと言われていましたが、
今ではクオークです。

しかし、クオークも最終ではない。
次がある、と言われるようになっている
のが現代です。

その中では、超紐理論てのが有力視されて
います。

これによれば、クオークの下には
エネルギーがある。
エネルギーの振動などで、色々な種類の
クオークになり、
それが物質となっている。

こういう仮説です。

だから、エネルギーが見えるはずですが
エネルギーだと見えないでしょうね。

そもそも、光の波長より小さいのは
見えませんから、クオークも見えないかも。

分子原子レベルなら見えると
思いますし、写真もあります。

yhr2 · Answer

No.2 です。

＞そうでしょうか。

「見える」とはどういうことか、よく考えてみてください。

yhr2 · Answer

No.1 です。

「分子」は「原子の集まった物質の最小単位」、「原子」はその「分子」を作る最小単位です。
「原子」（アトム）とは「それ以上分割できない究極・最小の単位」であって、自然界はその集まりでできているというものです。
↓
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E8%AB%96
http://ne.phys.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWorld/Part1/P12/DiscoverAtom.htm

「それ以上分割できない」ので、それをいくら拡大してもそれ以上のものは見えません。「分子・原子が大きく見える」だけです。

yhr2 · Answer

分子、原子です。

古代ギリシャのデモクリトスという哲学者がそう考えました。
そして、近代科学の結果として、それが自然の姿であることが確認されました。

その後の科学の発展で、分子、原子もさらに細かく分けられることが分かりましたが（「素粒子」とか）、人間の目に「見える」ものとしては分子・原子が最小でしょう。

＞どこまででも、拡大（ズームイン）して観られる機器

「顕微鏡」や「電子顕微鏡」がそれです。決して「変わった」機械ではありません。

何でも拡大して観られる機器があったとします。

原子です。

最後にはどのようなものが観えて来るのでしょうか

No.2 です。

No.1 です。

分子、原子です。

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