¿Podrían los humanos ver una estructura de solo 1 átomo de espesor y 1 metro de largo a simple vista?

Answer 1

Hay un error común que la gente comete al pensar en esto …
Cuando hablamos de la resolución de tus ojos, hablamos de la capacidad de * distinguir * dos objetos cercanos entre sí. En ese caso, la resolución es de 1 minuto de arco, lo que corresponde a algo así como 100 micrones a corta distancia.

Sin embargo, esto no significa que no puedas ver cosas más pequeñas. Solo no podemos verlos como objetos separados. Pero ¿y si solo hay un objeto? Supongamos que tenemos un fondo absolutamente oscuro. Eso significa, que no necesitamos distinguir nuestro objeto del fondo. ¿Podremos ver algo de 10 micrones de tamaño? (10 veces más pequeño que la resolución). ¡SÍ! Siempre y cuando sea lo suficientemente brillante. Parecerá que es de 100 micrones, pero podremos verlo.

Dicho objeto más pequeño que la resolución se verá más oscuro de lo que debería.
Si la cantidad de luz por área es la misma, un objeto más pequeño que la resolución se verá más oscuro. El objeto es más pequeño y, por lo tanto, se refleja menos luz desde él, y luego si fuera más grande. Y como nuestros ojos no pueden resolver el objeto correctamente, manchan la luz sobre un área más grande. Por lo tanto, un objeto de la mitad del tamaño de nuestra resolución, se verá la mitad de luz.

Entonces, ¿qué significa esto para nuestra línea de 1 átomo de espesor. En el caso normal, la reducción de la luz reflejada es tan grande (un millón de veces menos), que ya no podríamos verla, incluso si el fondo es perfectamente negro. Sin embargo, si esta línea no solo reflejara luz, sino que emitiera luz (por ejemplo, como el cable incandescente de una bombilla), entonces podríamos verlo. Y simplemente se vería 100 micrómetros de ancho …

NB: ¡Podemos ver las estrellas exactamente por esta razón! Aunque las estrellas son grandes, son tan distantes, que el tamaño que parecen tener para nosotros, es mucho más pequeño que la resolución de nuestros ojos. (es decir, son mucho más pequeños que 1 minuto de arco) ¡Pero como el comienzo emite mucha luz, todavía podemos verlos! Todas las estrellas parecen ser igualmente grandes, simplemente porque lo que vemos no es el tamaño de la estrella, sino el límite de resolución de nuestros ojos.

Además, si solo tuviera una enorme fuente de luz poderosa al lado del objeto, y la iluminara, para que (parte) se refleje en sus ojos, (pero la fuente de luz en sí no entre en sus ojos) sería capaz de para verlo. Eso es lo que ves cuando haces brillar una poderosa luz láser a través de una habitación. De repente, ves una gran cantidad de partículas de polvo flotando a través del rayo, que normalmente no puedes ver (porque son demasiado pequeñas y, por lo tanto, demasiado tenues). Esas partículas de polvo son similares a su cable de 1 átomo, excepto que la diferencia de tamaño es mayor y, por lo tanto, la fuente de luz debe ser aún más poderosa.

Conclusión: si de alguna manera puede asegurarse de que recibe la luz suficiente del objeto a sus ojos, entonces podrá ver si, independientemente de cuán pequeña sea la resolución de sus ojos. En este caso, “ver” significa “detectar”, porque no podrá distinguir dos cables a una distancia de unos pocos átomos entre sí.

Answer 2

En principio, podrías hacer un alcano (cadena de átomos de carbono, con algo de hidrógeno) de un metro de largo. Sería completamente invisible. No solo la luz que realmente lo golpeó tiene una probabilidad muy baja de ser absorbida o dispersada, sino que sería tan delgada que la mayoría de la luz simplemente la perdería. Los alcanos no absorben la luz visible muy bien, como lo demuestra el hecho de que cosas como la gasolina, la parafina o el plástico PE son transparentes al blanco.

Supongo que si realmente quieres una cadena de átomos, podrías convertirlo en un poli-alquino, eliminar el hidrógeno y alternar los enlaces triples en su lugar. Esto también mejoraría la absorbancia, pero la delgadez la volvería invisible.

Si reduce su requerimiento a una dimensión de delgadez atómica y permite que dos dimensiones sean macroscópicas, entonces tenemos una hoja de grafeno como ejemplo. Una sábana soluciona el problema de la luz que falta. También el grafeno es muy altamente absorbente, es la razón principal por la que el carbón es negro. Aún así, el grafeno absorbe solo alrededor del dos por ciento de la luz que lo atraviesa, lo que en realidad es impresionante para un material de un átomo de espesor. Esto es suficiente para que las láminas de grafeno sean apenas visibles a simple vista.

Answer 3

Larry Niven, en su serie ‘Espacio conocido’ tenía un arma llamada ‘Espada variable’. Este era un alambre grueso de un solo átomo sostenido rígido por un campo de estasis. Al final del cable había una pequeña bola para hacer visible el extremo. – Variable Sword por Larry Niven de Ringworld

Larry Niven era conocido por su minuciosidad científica, por lo que me sorprendería que no lo hubiera investigado.

Answer 4

No.

Un solo átomo es ridículamente pequeño. Un cubo de grafito con una longitud de lado de 1 cm (2/5 pulgadas) contiene 5 ^ 22 átomos.
10,000 billones de billones de átomos. Un número que un cerebro humano ni siquiera puede acercarse a concebir.

Los átomos son tan pequeños, de hecho, que es mucho más pequeño que cualquier cosa que refleje la luz. La longitud de onda de la luz es miles de veces más grande que un solo átomo.

Un solo átomo de carbono tiene aproximadamente 70 picómetros de ancho. Un objeto del mundo real con las proporciones que acaba de describir sería más de 10 millones de veces más largo que ancho. Como 1mm de ancho y 10 millones de kilómetros de largo. Imagínese encogiendo este objeto para que tenga solo un metro de largo e imagine que aún es capaz de ver eso.

Answer 5

Eso es grafeno.

Una lámina de carbono de 1 átomo de espesor.

Es visible, técnicamente. Solo absorbe el 2.3% de la luz, pero si la colocas sobre un papel blanco, ¡se vuelve visible!

Los 10 hechos más extraños sobre el grafeno | ZDNet. (Dakota del Norte). Consultado el 8 de junio de 2016, de Los 10 hechos más extraños sobre el grafeno | ZDNet