Бачити, відкривати і знати

Фотографія записує науку, а фотографія - науку

Зображення надано Хабблу.

Будучи студентом фізики з пристрастю до фотографії, я люблю оглядатися на вершини відкриття, що фотографія захопила у всіх галузях науки.

У моїй власній галузі фізики фотографія використовується не тільки для того, щоб записувати відкриття, але і фактично робити відкриття. У цьому творі я покажу вам, як фотографія присутня на передовій відкриття людини протягом останніх 150 років.

Едвін Хаббл і Андромеда

Астроном Едвін Хаббл вперше зрозумів, що Андромеда (або М31) не була «спіральною туманністю», як вони тоді були відомі. Він використовував змінні зірки Цефеїда, які пульсують через рівні проміжки часу і відому яскравість, щоб обчислити відстань до Андромеди, виявивши його занадто далеким, щоб бути у нас власним Чумацьким Шляхом. Він виявив, що Андромеда - це своя "острівна всесвіт". Ці всесвіти пізніше будуть перейменовані в галактики.

Його відкриття змінило наше сприйняття Всесвіту протягом ночі. Чумацький Шлях вже не був єдиною галактикою; були й інші, кожна з яких містила десятки мільярдів до сотень мільярдів зірок. Всесвіт за добу став удвічі більшим. Фотографія була ключовою.

Оригінальний слайд Хаббла з його власним маркуванням. Зображення надано з неба і телескопа.

Хаббл використовував 100-дюймовий телескоп на горі Вілсон, щоб зробити чотиригодинну експозицію на світлочутливій скляній пластині. Цей образ та наступні зображення показали йому існування Цефеїдних змінних, що зробило можливим його відкриття.

Космічний телескоп Хаббл був побудований і запущений в 1990 році, названий на честь Хаббла і визнаючи важливість його відкриття. Зображення у верхній частині цього фрагмента - це фотографія «Глибокого поля», зроблена цим телескопом.

Розалінд Франклін та ДНК ("Фото 51")

Фото 51. Люб'язно надано BBC.

Фото 51 було відсутнім фрагментом у відкритті структури ДНК. Це рентгенівське дифракційне зображення кристалізованої ДНК, зняте на світлочутливій пластині, подібної до зображень Хаббла.

За допомогою фотографії 51 Уотсон і Крик змогли визначити структуру ДНК: подвійну спіраль антипаралельних ниток, з'єднаних між собою парами основ. Фото Розалінд Франклін не тільки дало інформацію про структуру ДНК, але й про параметри її розміру.

Суперечка стосується фотографії Франкліна, тому що Уотсон і Крик використовували її без її дозволу, дозволяючи їм вивести остаточну структуру ДНК. Поряд з Морісом Вілкінсом, Уотсону та Крику було присуджено Нобелівську премію за їх відкриття. Франклін не була включена, оскільки вона померла чотири роки раніше.

Місячні посадки

Відбиток на місячній поверхні. Надано NASA.

У науці мало моментів, коли фотографія займала центральне місце стільки, скільки висадила Місяць. Насаджений камерами Хассельблада, Ніл Армстронг і Базз Олдрін змогли зафіксувати моменти, коли люди вперше ступили на небесне тіло, яке не було Землею.

Протягом усіх посад на Місяць, що відбулися, космонавти використовували фотографії не лише для зйомки моментів в іншому світі, але і для справжніх наукових досліджень.

Фотографічні завдання включали прийняття панорамних зображень Місяця з високою роздільною здатністю для використання в точному картографуванні місячної поверхні та дослідженні відбивних властивостей Місяця та Землі. Документування оперативних завдань та експериментів також мало головне значення.

Кайф Олдрін на Місяці. Зображення надано NASA.

Закриття

Незважаючи на те, що ми бачили силу, яку фотографія має для перегляду речей на найглибших і найвеличніших масштабах з Хабблом, фотографія також розкриває крихітні космології природи. Куточки матеріальної реальності розкриваються, як макрофотографія відкриває всесвіти, недоступні людському оку.

Ввічливість зображень моновізій.

Німецький фотограф Альберт Ренгер-Пацш був одним із перших, хто побачив світ із цієї нової точки зору. Хоча його починання не були науковими за своїми намірами, вони показують, як фотографія може виступати грандіозним мостом між мистецтвом та наукою.

Художники та вчені виявили, що, розрізуючи реальність на все менші та менші шматки, з'являються нові прекрасні форми естетичного та наукового інтересу. Намагання розбити світ на все більш дрібні шматки продовжується і сьогодні, використовуючи Електронну мікроскопію для дослідження різноманітних інтригуючих явищ. Така мікроскопія стала настільки потужною, що здатна розсмоктувати окремі атоми.

Хіггс Босон

Зображення надано New York Times.

Звичайно, фотографія використовується не лише для того, щоб зробити відкриття, але і для їх документування. Фото, наведене вище, зроблене з конференції в CERN у 2012 році, і показує момент відкриття відкриття Хіггса Босона. Ми можемо побачити повну хвилю, що підготувала 50-річний науковий експеримент.

Для мене таке піднесення підтверджує, чому люди займаються дослідженнями і чому займатися наукою - це таке вагоме починання.

Бачити, відкривати і знати.