Dette er et spørsmål fra en som ikke har noe peil på fysikk/kjemi/etc. Har googlet og kvernet i hodet en stund, men finner ikke svaret.

Min realitetsoppfatning:

Måten jeg kan se en gjenstand på (og alt rundt meg) er at lys treffer gjenstandene og reflekteres tilbake igjen mot meg. (Så forøvrig en bra video på YouTube hvor man sendte et laserlys gjennom et rom, og hvor man hadde filmet i sakte film. Man viste da hvor man teoretisk kan se rundt hjørner da lyset som skytes gjennom rommet også kaster lys bak hjørnet. Ved å fange det lyset som reflekteres fra bak hjørnet så "ser man rundt svingen" uten å faktisk være der).

Så det jeg lurer på:
(Hvis min realitetsoppfatning ikke er helt galt)

Når man tar et bilde (fanger lys). Når man først har fanget lyset (refleksjonene). Hvorfor er det ikke mulig å zoome ned til mindre detaljer enn hva øyet kan se? Selv atomer og mindre enheter kaster vel fra seg refleksjoner av lys. Hvorfor blir ikke disse fanget i det samme lyset som reflekteres tilbake?

(I hodet mitt må svaret være: dagens fotoapparater fanger bare litt av lyset, og derfor kan du ikke se atomene. Lagringsplassen for å fange disse atomene må være enorm, og det gjør at du idag ikke kan zoome ned på atomnivå på dine bilder. Hvilket leder meg til neste spørsmål

Vil det (teoretisk) være mulig å ta et bilde, og zoome uendelig?

(vi klarer jo å fange lys som ligger milliarder av år ut i verdensrommet. Vil det ikke være mulig å fange lys som ligger uendelig lenger ned enn det minste materialet vi vet om, og deretter "forstørre dette" slik at vi kan se det?)

hmm, dette var egentlig innteresant!
uendelig zoom tviler jeg på, men jeg liker tanken!

teoretisk sett skal vel dette gå, men man må ha et veldig kompleks kamera, som kan registrere så små lysforskjeller.

Det utvikles vel stadig bedre og bedre mikroskoper? høres ut som det er ett mikroskop du er ute etter!

Hvis du har et kamera med uendelig mange pixler så kan du zoome uendelig. Bortsett fra at oppløsningsevnen til optikken begrenser deg før du treffer 100 megapixler.

mikroskop er vel på en måte det samme, bare at det ikke lagrer informasjonen. Du måtte hatt en UTROLIG sensitiv bildebrikke for å gå så langt ned. fotografi betyr jo å tegne med lys, så du er ikke så på jordet. Men problemet er å få all informasjonen med og å få lagret den, noe somsakt krever noen utrolig sensitive bildebrikker

Tanken min videre formulerer da spørsmålet litt.... hva med film basert kamera? film avgir ikke pixler og har samme kvalitetsnivå som den kjemiske forbindelsen i filmen har. Det vil si at i teorien skal det også gå an med hjelp av mikroskop og gå inn på den kjemiske forbindelsen i filmen og se atomer?

hehe, dere har rett i at det er jo egentlig et mikroskop jeg er ute etter. Det hjalp meg litt i googlingen.

Men akkurat det med fange lys skjønner jeg ikke. Teknologiske begrensninger på minnebrikker etc er logisk, men når jeg kikker på hånden min så reflekteres lyset av den tilbake. Det er øynene mine som avgjør at jeg ikke klarer å fokusere lenger ned enn at jeg faktisk ser en hånd. Men jeg ville jo tro at lyset som reflekteres tilbake også inneholder informasjon om atomene den er bygget opp av. Og at dersom man "forstørrer" dette lyset så burde man sett atomene.

Egentlig greit spurt av ingis95: Hvis man teoretisk så med mikroskop på denne refleksjonen av min hånd, ville man ikke da kunnet sett atomene? (bør egentlig ikke være så lite som atomer, ta noe litt større hvis bedre eksempel)

Auga våre har og 'piksler'. Cellene vi bruker for å oppfatte lys er ikkje uendeleg små, men har ei ganske stor utstrekning, og avgrensar altså oppløysinga på auget. Hugs at evolusjonen har ikkje hatt eit vesentleg incentiv til å sjå noko som er mykje mindre enn en flått som må plukkast vekk...

mener jeg leste en plass for 1-2 år siden, at et menneske øye hadde rundt 150Mpix oppløsning..

Ikke uenig i det. Men jeg tenker teoretisk her; mulig jeg forklarer knotete.

Jeg tror hittil ingen av dere er uenige fordi dere trekker inn kapasiteten til mottaker (øyet, minnebrikka), men jeg mangler svaret på det teoretiske plan:

Sett at man har en uendelig minnebrikke som klarer å fange alt lys som hånden min reflekterer. Ville man da (teoretisk) kunne kikke på atomene i etterkant (på fotografiet). Mao: er årsaken til at vi ikke kan zoome uendelig fordi vi ennå ikke har teknologien til å fange alt lyset? Eller er det teoretisk umulig?

Det viser seg det at pga bølgelengden på synlig lys er det bortimot umulig å se noe så smått som atomer. Fotoner er rett og slett for stort til å brukes til uendelig zoom.

Nå er jeg ikke sikker på om det er slik. men jeg fant en artikkel som er relevant. http://www.physicscentral.com/explore/action/atom-1.cfm

Lysets bølgelengde blir jo uansett en begrensning når man begynner å nærme seg atom-størrelse.

Vent å litt, om det er relevant eller ikke så kan de faktisk fotografere atomer i praksis også....
Det er jo atom fotografering (eller lys fotografering) det brukte og bruker til å oppdage f.eks. Higgs boson?
Ikkje nøyaktig fotografering, men lys avlesnings som skaper en simulasjon av atomene....
eller er jeg helt på vilspor nå?

Takk! Den var forståelig. Sånn jeg tolker det så er atomene så små at de ikke vil gjøre utslag på lyset, og lyset vil ikke reflekteres tilbake. Derfor vil man ikke kunne se dem på det lyset som er fanget; fordi lyset har ikke fanget atomene.

hmmm...men det knoter seg fortsatt litt i hodet mitt. Vi er jo bygd opp av atomer. Strengt tatt er vi vel en haug atomer som står tett samlet, hvorfor blir da lyset reflektert...Hvert atom burde jo oppført seg likt. Og hvis 1 atom ikke reflekterer lys, hvorfor gjør 1 000 000 det?

...urk, jeg skjønte den ikke likevel.

Det er atomene samlet som utgjør en reflekterende overflate. Tenk litt på det som en sil. Det er hull i den men du kan fortsatt se den.

Takk for fyldig svar!

Den fete teksten virker logisk. Klarer du å forklare meg på en hverdagslig måte hvorfor jeg som er bygget opp av atomer faktisk ikke er usynlig? For hvis du kikker på atomene mine i et mikroskop så måtte du sende et spesielt lys for å se dem. Man sender da stråler ned, og lyset fra atomene kommer tilbake slik at vi kan se dem.

Mulig det er banalt, men kroppen min er jo 1 mrd atomer som står sammen. hvorfor reflekterer de lys tilbake slik at dere kan se meg. Hvorfor må man ikke da sende et spesielt lys med høy (lav?) bølgelengde.

Jeg kan i alle fall prøve. Må nesten begynne med å oppklare en liten misforståelse - jeg formulerte meg nok litt upresist i stad. Nå, det blir feil å si at du direkte ikke kan se noe hvis bølgelengden er for stor, for det som treffer objektet kan fint bli kastet tilbake hokke som. Men, du kan ikke se hvor det er med mindre objektet er større enn bølgelengden. Er du med? Si objektet ditt er 10mikrometer stort, og du bestråler det med partikler som har en bølgelenge av 25nanometer. Da vil du se objektet skarpt og tydelig, og den usikkerheten 25nm utgjør er nesten ingenting og trolig mindre enn andre feilkilder ved apparaturen din. Men, hvis vi krymper objektet til 100nm, da er det plutselig snakk om 25% +/- i alle retninger. Du vil nå se det, men det er veldig uklart. hvis det er mindre enn 10nm, så er det håpløst og du vil trolig ikke se det i det hele tatt. Stråling treffer objektet og det sendes tilbake og fanges opp av detektoren, men det gjelder også alt annet som er der. Så, i praksis drukner det i støyen. Så, det jeg mente når jeg sa at du ikke kan "se noe som er mindre nn bølgelengden" var f.eks et fenomen du plutselig ikke kan oppfatte. Et eksempel her er visse polymerer - se på dem i et vanlig mikroskop og overflatenn ser helt jevn og flat ut. Putt dem i en SEM (scanning electron microscope) og du vil se en krystallstruktur. Så du kunne ikke se strukturen med mikroskopet, selv om du oppfattet den.

At du detekterer signalet betyr ikke at du kan pinpointe hvor det kom i fra. Hjalp det?

Alt handler om hvor store mengder lys et øye/kamera kan oppfatte og behandle. På kamera er det jo snakk om bildebrikker.

Nei, mengda lys er antallet fotoner. Å behandle et stort antall fotoner er noko heilt anna enn å bestemme posisjonen på fotonet nøyaktig.

Man er trolig nærmere med analog film enn med digital om man ønsker å fange detaljer. Uendelig zoom vil man kun ha om man klarer å lage en/ønsket antall mandelbrot(er) representasjon(er) eller tilsvarende av motivet sitt.

Hmm...ok. Takk for svar. Så etter å ha grublet litt, og lest det flere ganger det enkelte har skrevet. Kan jeg konkludere slik?:

Dagens "vanlige" fotoapparater bruker kun et begrenset lysspekter for å ta bilde. Det lyset som fanges er ganske likt det som det menneskelige øyet fanger. Derfor blir bildene likt det vi oppfatter, og selv om vi hadde en uendelig minnebrikke så ville ikke mer informasjon (mer lys som fanges i samme spekter) gjøre at vi kan zoome uendlig. Vi må da fange en annen type lys; et lys som består av mindre enheter.


Jeg prøver så igjen:

Jeg har nå oppfunnet (i en lang framtid) et nytt forbrukerkamera som fanger både gammastråler og alle andre tenkelig stråler. Dette lagres på en superduper minnebrikke. Det vil si at når jeg trykker for å ta et bilde, så fanger den alle stråler i hele spekteret. Kamera er selvfølgelig kompaktkamera og skikkelig bygd uten at den avgir radioaktivitet

Dette fremtidens kamera lager da et bilde. Siden jeg vet at det er lite poeng å vise gammastrålene for den vanlige mann i gata så har jeg laget et medfølgende bildeprogram som gjør at når du er på riktig Zoomnivå så henter han informasjon fra superduper-minnebrikka og viser kun riktig lag.

Så hvis jeg zoomer helt ned på atomnivå, så henter han informasjon fra gammastråle X...og hvis jeg zoomer enda lenger så henter han fra gammastråle Y.

Ville jeg under disse forutsetningene klare å zoome uendelig?

(husk at dette er et tankeeksperiment, jeg mener ikke at et slikt kamera kan lages)

Svarer meg selv jeg. Jeg tror også dette er feil oppsummert.

Hvis man leser denne artikkelen så ser det ut som det er veldig mulig å ta bilde av et Atom med ordinært lys, men at frekvensen (styrken?) gjør om du får et bilde eller ei.

Og her er et poeng at de har fått atomet til å stå stille, de beveger seg normalt. Hvis man tar bilde av en person som beveger seg hurtig i forhold til lukkehastighet så vil man ikke få med personen på bildet. Mulig det er noe slikt som gjør det vanskelig å få zoomet ned på atomnivå (atomene beveger seg raskere enn man klarer å fange dem på film basert på lysstyrke og lukkehastighet).

Tror ikke det er nødvendig at dette fremtidens kamera må kunne håndtere gammastråler? Ihvertfall ikke på basis av artikkelen det er linket til.

(av en eller annen grunn så ble mitt eget svar limt inn i eget innlegg ovenfor)

Hele spekteret ville selvsagt hjelpe, men du måtte nok ty til partikler med høyre restmasse enn fotoner hvis det skulle monne. Men, skitt au, la oss si at kameraet ditt fritt kan benytte hvilke pokkers elementærpartikler du vil. Selv da er svaret nei - du kan ikke få uendelig zoom og det er kvantemekanikken som setter begrensingene.

http://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle

Oppsummert/oversatt: du kan ikke med uendelig presisjon kjenne en partikkels moment og posisjon samtidig. Dersom du skal fange et bilde av som beveger seg, så må du kjenne både posisjon og hastighet. Samtidig.

Det er heller ingen måter å jukse på - selv ved 0 kelvin vil f.eks partiklene fortsatt være i bevegelse, de vil bare være på det laveste energinivået alle sammen.

Så, sorry - uendelig oppløsning kan du skyte en hvit pil etter. Men, det er lenge igjen til vi når dit, da. Hvis du virkelig er interessert i fantastisk zoom, så sjekk ut elektronmikroskopi, særlig SEM - det er saker som det er overaskende lett å bruke, og bildene blir helt sinnsyke.
https://en.wikipedia.org/wiki/Scanni...ron_microscope