Чьи возможности выше, гигантского телескопа или гигантского микроскопа?
Микроскоп Scanning Transmission Electron Holography Microscope, который находится в распоряжении ученых университета Виктория (University of Victoria) в Канаде, самый большой и самый мощный микроскоп в мире сегодня. Он имеет высоту 4.5 м, а его вес составляет 6 тонн и 350 килограммам. Он обеспечивает разрешающую способность 35 триллионных долей метра (0.035 нанометра) и по этому параметру он превосходит любой другой микроскоп, да и любой телескоп тоже.
Электронные микроскопы, в отличие от оптических приборов, использует в своей работе электроны, длина волны волн компонентом которых на пять порядков меньше, чем длины волн света. Телескопы, к сожалению, не может использовать подобные принципы, из-за того, что в любом электроны, излучаемые далеко источники, будут отклонены магнитных полей и поглощается ионами космического газа, прежде чем они достигнут Земли.
«Электроны в принципе не могут издалека приехать к нам, как это без проблем делают фотоны света», — говорит Родной Сельди (Rodney Сельди), ученый из университета Виктория, — «И это причина тому, что мы можем лучше и понятнее считать очень мелкие вещи, чем огромные объекты, которые расположены далеко в глубинах космоса».
Кроме того, ученые, которые занимаются технологией микроскопии, можно применить некоторые хитрости для улучшения разрешающей способности даже простейшие оптического микроскопа. Ученые из Университетского Колледжа в Лондоне (Imperial College London), освещая объект исследований светом двух лазеров, достичь увеличения разрешающей способности оптического микроскопа с 300 до 10 нанометров. Ученые-астрономы, в большинстве случаев, лишены возможности использовать подобные методы.
Как изменить возможности телескопа и микроскопа, достаточно трудно найти общую меру. Астрономы абсолютно не интересует показателем линейной разрешающей способности, они используют так называемую угловую разрешающую способность, которая измеряется роли угол секунду (1/3600 части углового градуса). Например, разрешение космического телескопа Hubble Space Telescope является 0.1 угловой секунды, а телескоп European Extremely Large Telescope (E-ELT), строительство которого ведется в данный момент в Чили, будет иметь разрешающую способность не хуже 0.01 угловой секунды.
Для того, чтобы сравнить характеристики телескопа и микроскопа, нужно представить все это с точки зрения «невооруженного человеческого глаза». Люди с нормальным зрением способен видеть объекты с линейным разрешением около 25 тысяч нанометров или угловое разрешение около 60 угловых секунд.
Таким образом, самые мощные микроскопы имеют 714000-кратное превосходство над человеческим глазом (0.035 нанометров код микроскопа по сравнению с 25 тысячами нанометров человеческого глаза). А лучшие телескопы имеют превосходство только 6 тысяч раз (0.01 угловой секунды у телескопа по сравнению с 60 угловой секунды человеческого глаза). Ну и выводы на основе представленных выше чисел, достаточно просто и самостоятельно.