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?

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
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?
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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 。
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?
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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
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?
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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 。
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其他网友观点你会发现电子比地球还大,上面坑坑洼洼,建了很多建筑,上面有很多各式各样小生物,他们有的拿望远镜看着你,还有的拿40亿倍的显微镜在看东西 。
其他网友观点【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?】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!

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