走査透過型電子ホログラフィー顕微鏡（STEM）は、高さ15フィート（約4.5メートル）、重さ14,000ポンド（約6,400キログラム）です。「非常にパワフルな装置です」と、カナダのビクトリア大学でこの顕微鏡施設を運営するロドニー・ヘリング氏は語ります。この顕微鏡は、1メートルの35兆分の1という解像度で画像を撮影でき、世界中のどの顕微鏡よりも高性能です。
そしてどんな望遠鏡でも同様です。
ヘリング氏のような顕微鏡は、光の波長よりも5桁も短い波長を持つ電子を使って画像を撮影します。望遠鏡では同じ手法を用いることができません。遠く離れた源から来た電子は、地球に到達する前に偏向したり吸収されたりするからです。
「電子は私たちには届きませんが、光は届きます」とヘリング氏は言います。これが、「大きなものを見るよりも、小さなものを見下ろすほうがずっとよく見える」理由の 1 つです。
顕微鏡学者は試料を操作することもできます。インペリアル・カレッジ・ロンドンの光物理学者マーク・ニール氏によると、試料に2つのレーザーを照射することで、通常の顕微鏡の解像度を300ナノメートルから10ナノメートルに向上させることができます。ヘリング氏のような電子顕微鏡は、解像度をさらに押し下げ、原子スケールまで到達します。
巨大望遠鏡に匹敵する指標を見つけるのは困難です。天文学者は線解像度よりも、秒角（1度の3600分の1）で測定される角度解像度を重視します。例えば、ハッブル宇宙望遠鏡は0.1秒角未満の画像を撮影できます。現在チリの山頂に建設中の欧州超大型望遠鏡（EOLT）は、0.01秒角以上の角度解像度を持つ予定です。
望遠鏡と顕微鏡を正確に比較するには、人間の裸眼で考える必要があります。ニール氏によると、正常な視力を持つ人は、約25,000ナノメートルの直線分解能と約60秒角の角度分解能で物体を認識できるそうです。
つまり、最高の顕微鏡は25,000 nmから0.035 nmまで、つまり714,000倍の進歩を遂げることができます。一方、最高の望遠鏡でも、私たちの視力は60秒角から0.01秒角までしか広げられず、6,000倍の進歩にしかなりません。
訂正（2016年3月1日）：この記事の初版では、ビクトリア大学がバンクーバーにあると誤って記載されていました。正しくはビクトリア州バンクーバー島にあります。
この記事はもともと『Popular Science』2016年1月/2月号に掲載されました。
