電子が見えないのはなぜ？

質問

私たちの暮らしは、電気に囲まれています。
それを、何の疑問も感じないで生活していました。
あることがきっかけで、「電子」は見えないと言うことを知りました。
電気に対する公式があり、電気は制御できるのでしょうが、何か訳の分からない物に囲まれているんだな、と言う、不思議な感じを持ちました。
電子は、なぜ見えないんですか？
・光が電子を通過してしまうため？
・光が電子の避けて通過するため？
・・・etc
(1)どんな、メカニズムが働いて電子を見えなくしているんでしょうか？

それから、電流は光の速さで流れると聞きました。
例えば、銅線の中を電気が流れる場合、自由電子が電気の流れを担っているのでしょう。
自分のイメージとしては、バケツリレーの様に電子を運んでいる感じで想像していました。
でも、それだと、電流が光速で流れるとはとうてい思えません。
電子に、重さがあれば、無限大になり、光速になるはずがありません。
(2)電子は、電線の中をどのように流れているのでしょう？
　（バケツリレーの様なイメージでいいのでしょうか？）

以上２点の疑問について、教えて下さい。

回答No.16

sekisei · ベストアンサー

こんにちは。
No5のsekiseiです。

＞将来・・・可能性が・・・
概ね見る事ができるようになると思います。

「概ね」としたのには２つの理由があります。
　（１）電子の構造
　　　　原子には原子核と電子といった空間的な構造がありますし、
　　　　原子核にはさらに陽子と電子から成る構造があります。
　　　　ところが電子には現在の理論上では構造がないとされています。
　（２）「見る」の定義
　　　　見るという場合若干ぼやけていてもよいのか、しっかりとその
　　　　表面の模様まで観えないとだめなのか。

電子に構造がないことをとりあえず完全な点（体積０）の場合でも、
ぼやけた画像でもよければ見る事ができます。
これなら陰極線や金属はその表面に金属結合の電子がありますので肉眼でも
（正確には電子の集団）を見たことになります。
また、写真のフィルムのようなものに電子一個を当ててできる点々程度ですと
こちらもすでに見る事ができています。
（参照URLの図１）

もししっかりと電子の表面を見たいという場合は、電子には構造がない（表面
もない）ため見ることはできません。
ただし、もっと研究が進み電子にも構造があるとなったら原理的には
見る事ができると思います。
ただし非常な高エネルギーが必要なため実行されるかは判りません。

参考URL：

http://www.hitachihyoron.com/frontline/pdf/frontline_06.pdf#search='外村%20電子%20二重スリット'

お礼

回答ありがとうございます。
「何が、分からないか」という事が分かりました。
それだけでも、大きい収穫です。

あとは、回答を読み直し、提示していただいたURLを熟読したいと思います。
御陰で、量子論を学ぶ気が出てきたので、入門書を数冊買い込んで来ました。

感謝致します。

回答No.15

noname#111804

私>見えないものとして解決しているからです。

貴方＞それがよく分からない。
貴方＞見えない物と解決していると言う事は、
貴方＞見えない理由が分かっているからなのか？
貴方＞だったら、見えない理由を知りたい・・

貴方の根底には物質はすべて見えるものと捕らえているようですね。
しかし、どうだろうね。目ない物質（電子）を神が創ったとしたら
どんなに逆立ちしったって見えませんね。

ノーベル物理学賞学者でも説明できませんね。説明しようと
研究している学者は一人もいません。もし説明できたら
それこそノーベル賞ものですね。

質問自体はよい質問だと思っています。
私も貴方同様にいつもそう思っているからです。

お礼

駄目なのか！
無知をさらして
回答者に失礼な謝辞をして
のたうち回って・・・・

分からない理由もわからない・・
これが限界か・・・・

回答ありがとうございます・・・・

回答No.14

ORUKA1951

＞その、具体例をおしえていただきませんか？

　そのくらいは自分で調べなきゃダメ！！ここで得られる情報って高々数百文字。上っ面だけ知ってどうするの？
　このことを知るためには、こんな掲示板ではなく、波の性質、電磁波の性質--少なくともマックスウェルの方程式、波動関数・・など、学ぶべきことはたくさんあります。

　上っ面だけでも
光 OR 電子 OR X線 最小 見える - Google 検索 ( http://www.google.co.jp/search?hl=ja&source=hp&q=%E5%85%89+OR+%E9%9B%BB%E5%AD%90+OR+X%E7%B7%9A+%E6%9C%80%E5%B0%8F+%E8%A6%8B%E3%81%88%E3%82%8B&btnG=Google+%E6%A4%9C%E7%B4%A2&lr=&aq=f&oq= )
　゛得られる程度の情報は手に入るはず。

　努力しなけりゃ身につかないし、努力もしない人に説明しても無力感を感じるだけ・・

お礼

回答ありがとうございます。
学ぶべき事は、本当にたくさんあるんですね。

とりあえず、教えていただいたサイトはまず、ちゃんと目を通します。

本当に、ありがとうございます。

回答No.13

sanori

謝辞の欄を見て、回答をする気が失せました。
前回回答をもって筆を置きます。

なお、他の回答者さんがたも、かわいそうです。

では。

お礼

>謝辞の欄を見て、回答をする気が失せました。

謝辞の仕方が悪く、申し訳ありませんでした。
知りたい気持ちが先走りして、礼を失していたと思います。
今後、気をつけます。
回答ありがとうございます。

回答No.12

tetsumyi

ANo.4です。
すでに書いたように光るケーブルはありますし、電子を照射して見えるようにした物はいっぱいあります。
http://news.videoboys.tv/index.php?itemid=3051
蛍光灯の中は電子が飛んでいて蛍光物質に衝突して光りとなりますし、ブラウン管テレビは正に電子銃で電子のビームを作って画面が３種類の光となって見えています。
電子が見えない理由はすでに述べ尽くされていまから、電子とは何か基本的なことから後はkunobouさんが自分で勉強して回答の内容を理解できるようになることが必要なようです。

お礼

回答ありがとうございます。
参考になる入門書とか、サイトとかあれば、推薦いただけませんか？

回答No.11

noname#111804

電子はなぜ見えないのか？
電子とはそういうものだから見えないのです。
強いて言うなら神様がそのように創ったからみえないのです。

いま、世界中の研究者の中で、電子が見えない理由を研究している
学者は一人もいません。見えないものとして解決しているからです。

ニュートンはリンゴが木から落ちるを見て引力を発見しました。
引力とは重力のことです。それでは何故、地球の質量と
りんごの質量のあいだで引力が働くのでしょうか？

つまり、質量と質量との間には何故、重力が働くのでしょか？
少し理論はできているのですが、完全ではありません。
現在、研究中です。

お礼

>見えないものとして解決しているからです。

それがよく分からない。
見えない物と解決していると言う事は、見えない理由が分かっているからなのか？

だったら、見えない理由を知りたい・・

回答No.10

ORUKA1951

#2 ORUKA1951です。
≫物を見るためには、それより小さな粒子が必要です
にたいして
＞例えば電子を野球ボール、それより大きい粒子をバスケットボールとします。
　ですが、そもそも質問の「電子は、なぜ見えないんですか？」は、あくまで「直接観察できないのですか？」という意味として、お答えしました。
　あるものを見るためには、光にしろ電子線にしろとにかく小さなものを当てて、それが遮られる影や反射してくるものを観察するのです。
　小さな粒子は必ず波としての性質を持っています。それで説明すると、大きな粒子だと小さなものを通り抜けてしまうと考えると良いです。光はその波長の大きさの球として考えると良い。
　あなたの例で言うと、バスケットボールをゴルフボールにぶつけても通り過ぎるだけ・・
　可視光線で観察できるのは、せいぜい数百ナノメートルのものしか見れないし、X線でも数ナノメートル、ガンマ線でも0.01ナノメートルが限界となるのです。これは電子線--電子顕微鏡でも同じ。そして、エネルギーが大きな粒子ほど波長が短いのです。

　そのため、この宇宙で最も小さい電子は、決して直接観察する(見る)ことができないのです。
　でも、間接的にはその存在を知ることはできます。

お礼

>間接的にその存在を知ることはできます。

その、具体例をおしえていただきませんか？

回答No.9

雪中庵（@psytex）

光線があたった時に、「黒い物ほど熱くなる」のは、
エネルギー（光）を吸収だけして放出しないからです。
ただ、熱くなるほど、目には見えていないくとも
光の仲間の赤外線を放出し始めます。

お礼

それと、電子が見えないと言う事と、どういう関係があるのですか？

回答No.8

sanori

＃３の者です。
コメントにお答えします。

＞＞＞
只いくつが、疑問があります。
(1)煙の粒子を直接、見る事は出来ませんが、レンズの倍率を上げれば見える気がします。それでも、煙の粒子は見えませんか？

私はやったことはないですが、たぶん見えるでしょう。
あるいは、人間の眼球の精度がもっとよければ、肉眼で見えるでしょうね。
しかし、これも、光という手段を用いて、煙という名の電子の集団を見ているということになります。

＞＞＞
(2)
>実は、我々が日頃周りで目にするもののほぼ１００％が、電子を集団として見ている結果なのです。
と言う事は、原子の回りを回る電子数で色が決まってしまうのですか？

はい。基本的にはそうです。
元素の周期表は、その元素の原子が持つ電子の数の一覧表です。
そして、電子の数によって、どのような化学結合・結晶をしやすいのかが決まり、
さらには、その化合物・結晶の電子が、集団としてどう見えるのかが決まります。

＞＞＞
それでは、原子が100あまりなのに、色の数は無限大であるという、現実を説明できるのでしょうか？

たとえば、太陽光の色の数は‘無限大’ですが、これは、発光の源が熱であるからです。
紫外領域～可視光～赤外領域～遠赤外領域、これらが混在します。
市販の白熱電球も、太陽光と似たようなことになります。

お礼

>発光の源が熱であるからです。

それが何故、色の数が無限大であるという、説明になっていない感じがします。
もうすこし、分かりやすい説明はありませんか？

回答No.7

noname#111804

電子が目に見えないのは、見えないように
神様が創ったから見えないのです。

理由ははありません。
強いて言うならレプトンだからです。レプトンはすべて見えません。
ニュートリノも見えません。光子も見えません。

あなた同様、私も電子の不思議さはいつも感じています。

お礼

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質問者の言わんとしている事は分からなくもありません。
しかし、僕は偏屈野郎で、ねちっこいのです。
ついつい、屁理屈も言いたくなります。
「神様が創ったなら」全ての物は見えないだろう。
レブトンだけ見えなくした理由を知りたい。
「神」が救いの手をのべても、まだ、知るためにのたうち回りたいのです。
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回答No.6

雪中庵（@psytex）

通常われわれが見ている「物体」は、原子核の周りを
回っている電子が、光子を吸収して再放出している
＝原子の最外殻電子を見ているのです。

お礼

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素朴な疑問です。
黒マジックの、芯の部分（黒い服、黒い紙・・・）は真っ黒です。
これは、光子を吸収だけで、再放出しないですか？
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