ヒトの目は「光子が3個」あれば認識できる:研究結果

ヒトの目は「光子が3個」あれば認識できる:研究結果

どんなにがんばっても、真っ暗闇のなかではヒトはものを見ることができません。しかし、光の粒子である「光子」がほんの少しでも存在する場所では、私たちの目のなかの特別な細胞が活動します。

光子が最低いくつあれば、私たちの目はものを見られるのでしょうか。それを突き止めようとする研究は1940年代から行われてきましたが、このほどついにイリノイ大学の研究グループが、その答えを見つけました。ヒトの目の限界は、光子3個なのだそうです。

このことは、オハイオ州コロンバスで開催されたアメリカ物理学会(APS)の研究集会で、2015年6月10日に発表されました。『Nature』誌のウェブサイトが報じています

私たちの網膜の視細胞には「桿体(かんたい)細胞」と「錐体(すいたい)細胞」の2種類があります。桿体細胞は明暗(グレーの濃淡)に反応し、光に対して非常に高い感度を示します。それに対して、錐体細胞は色彩を認識するもので、暗闇ではあまり役に立ちません。そのため、ヒトの目が光を認識する能力の下限を見極めるに当たっては、桿体細胞内の活動の検出が試みられてきました。

2012年に発表された別のグループの研究は、カエルの桿体細胞を採取してペトリ皿に乗せて実験を行い、たった1個の光子に対しても反応が示されることを確認しました。しかし、実際の体内ではこのようにはいきません。目に届く光のほとんど(90~97%)は、反射・吸収されてしまい、桿体細胞には届かないのです。それに、神経系は入念に調整されているので、1つの桿体細胞が1つの光子に反応しただけでは、おそらく「桿体細胞の誤作動」と解釈してしまいます。


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2015年7月9日の経済記事

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