이 사진은 IBM이 원자력 현미경(AFM)이라는 기술을 사용하여 촬영한 실제 분자 사진입니다.

저 육각형 고리들은 그림이나 컴퓨터 모델이 아닙니다. 여러분이 보고 있는 것은 원자 하나 너비의 바늘을 분자 표면을 따라 움직여 촬영한 실제 사진입니다.

과학 역사의 대부분 동안 원자와 분자는 추론에 의존해 왔습니다. 아무도 직접 본 적이 없었죠. 화학의 모든 구조, 모든 방정식, 모든 반응, 합성된 모든 약물은 아무도 직접 관찰할 수 없는 어떤 것을 모델로 삼아 만들어졌습니다. 과학자들은 마치 여러분이 심장 박동이 있다는 것을 아는 것처럼, 간접적인 증거를 통해 원자의 존재를 알았고, 그 증거는 오직 한 방향만을 가리켰습니다.

하지만 원자력 현미경(AFM)이 등장하면서 상황이 바뀌었습니다. 이 기술은 매우 날카로운 끝부분(때로는 원자 하나에 닿을 정도로 날카로움)을 분자 표면에 충분히 가까이 가져가 원자 사이의 힘을 직접 접촉하지 않고도 감지하는 방식으로 작동합니다. 끝부분이 분자를 가로질러 움직이면 이러한 힘이 분자를 밀고 당기는데, 이 과정이 기록되어 이미지로 변환됩니다. 반대편에서 나오는 이미지는 분자의 실제 구조를 보여주는 물리적 지도입니다.

이 이미지 속 분자는 유기 전자 연구에 사용되는 탄소 고리 5개가 연결된 사슬 구조의 펜타센입니다. IBM 팀은 2009년에 이 이미지를 포착했는데, 당시에는 단일 분자를 직접 촬영한 이미지 중 가장 선명한 이미지였습니다. 어두운 고리 사이의 밝은 선은 탄소 원자 사이의 개별 결합을 보여줍니다.

이 이미지가 시각적인 의미를 넘어 진정으로 중요한 이유는 바로 그 구조를 확인시켜 주었기 때문입니다. 화학자들은 100년이 넘는 세월 동안 펜타센의 반응 양상을 바탕으로 구조를 종이에 그려왔습니다. IBM이 마침내 이 구조를 사진으로 촬영했을 때, 그 구조는 기존에 그려져 있던 그림과 정확히 일치했습니다.

한 세기에 걸친 화학 연구가 단 한 장의 이미지로 확증된 것입니다. 교과서에 그려진 육각형 구조는 처음부터 옳았습니다. 하지만 이 사진이 존재하기 전까지는 아무도 그 구조를 직접 본 적이 없었습니다.

출처: https://www.facebook.com/astrophileszz/posts/pfbid0pNCoYGvFuBBHGcAdUM56vijvF3pUJxiVxWAyLRomJf1aVNMuZZ6AQjL4sinAwZCbl