Vidieť, objavovať a poznať

Fotografia zaznamenáva vedu a fotografia je veda

Obrázok s láskavým dovolením spoločnosti Hubble.

Ako vysokoškolský učiteľ fyziky s vášňou pre fotografiu sa veľmi rada obzerám po vrchoch objavovacej fotografie, ktorú zachytila ​​vo všetkých oblastiach vedy.

V mojom vlastnom odbore fyziky sa fotografia nielen používa na zaznamenávanie objavov, ale v skutočnosti na objavovanie. V tomto diele vám ukážem, ako bola fotografia na špičke ľudského objavu prítomná za posledných 150 rokov.

Edwin Hubble a Andromeda

Astronóm Edwin Hubble najskôr ocenil, že Andromeda (alebo M31) nie je „špirálovitá hmlovina“, ako sa vtedy ukázalo. Na výpočet vzdialenosti od Andromedy použil premenné hviezdy Cepheid, ktoré pulzujú v pravidelných intervaloch a známych jasoch, a zistil, že je príliš vzdialená na to, aby bola v našej vlastnej Mliečnej ceste. Zistil, že Andromeda je jeho vlastným „ostrovným vesmírom“. Tieto vesmíry by sa neskôr premenovali na galaxie.

Jeho objav zmenil naše vnímanie vesmíru cez noc. Mliečná dráha už nebola jedinou galaxiou; boli ďalšie, z ktorých každá obsahovala desiatky miliárd až stovky miliárd hviezd. Vesmír sa stal cez noc dvakrát taký veľký. Kľúčom bola fotografia.

Hubbleov originálny šmýkač s vlastným označením. Obrázok s láskavým dovolením oblohy a ďalekohľadu.

Hubble použil 100-palcový ďalekohľad na Mount Wilson na uskutočnenie štvorhodinovej expozície na fotocitlivej sklenenej doske. Tento obrázok a nasledujúce obrázky mu ukázali existenciu Cepheidovych premenných, čo umožnilo jeho objavy.

Hubbleov vesmírny teleskop bol postavený a uvedený na trh v roku 1990, pomenovaný na počesť Hubblea a na uznanie dôležitosti jeho objavu. Obrázok na vrchu tohto kusu je fotografia Deep Field nasnímaná týmto ďalekohľadom.

Rosalind Franklin a DNA („fotografia 51“)

Fotka 51. S láskavým dovolením BBC.

Fotografia 51 bola chýbajúcim kusom pri objavovaní štruktúry DNA. Je to röntgenový difrakčný obraz kryštalizovanej DNA zhotovený na fotocitlivej doštičke, ako sú obrázky Hubbleovej.

S fotografiou 51 boli Watson a Crick schopní určiť štruktúru DNA: dvojitá špirála antiparalelných vlákien spojených dohromady pármi báz. Fotografia Rosalind Franklinovej poskytla nielen informácie týkajúce sa štruktúry DNA, ale aj parametrov jej veľkosti.

Spor sa pripája k Franklinovej fotografii, pretože ju Watson a Crick použili bez jej súhlasu, čo im umožňuje odvodiť konečnú štruktúru DNA. Spolu s Maurice Wilkinsom získali Watson a Crick Nobelovu cenu za ich objav. Franklin nebol zahrnutý, pretože pred štyrmi rokmi zomrela.

Moon Moonings

Bootprint na mesačnom povrchu. S láskavým dovolením agentúry NASA.

Vo vede je len niekoľko okamihov, keď sa fotografovanie dostalo do centra pozornosti rovnako ako pristátie na Mesiaci. Neil Armstrong a Buzz Aldrin s prvkami Hasselblad dokázali zachytiť okamihy, keď ľudia prvýkrát vstúpili na nebeské teleso, ktoré nebolo Zemou.

Počas všetkých pristátí na Mesiaci astronauti používali fotografiu nielen na zachytenie okamihov v inom svete, ale aj na skutočný vedecký výskum.

Medzi fotografické ciele patrilo zhotovovanie panoramatických snímok Mesiaca s vysokým rozlíšením na použitie pri presnom mapovaní lunárneho povrchu a na skúmanie odrazných vlastností Mesiaca a Zeme. Dokumentácia prevádzkových úloh a experimentov mala tiež zásadný význam.

Buzz Aldrin na Mesiaci. Obrázok s láskavým dovolením agentúry NASA.

Priblíženia

Aj keď sme videli silu, ktorú má fotografia pri prehliadaní vecí na najhlbšej a najväčšej stupnici s Hubbleom, fotografia odhaľuje aj malé kozmológie prírody. Kútiky hmotnej reality sa odhaľujú, keď makrofotografia odhaľuje vesmíry nedostupné ľudskému oku.

Obrázok s láskavým dovolením monovízií.

Nemecký fotograf Albert Renger-Patzsch bol medzi prvými, ktorí z tohto nového pohľadu videli svet. Aj keď jeho snahy neboli vedecké vo svojich zámeroch, ukazujú, ako môže fotografia pôsobiť ako veľkolepý most medzi umením a vedou.

Umelci aj vedci zistili, že rozrezaním reality na menšie a menšie kúsky sa objavili krásne nové formy estetického a vedeckého záujmu. Snaha rozdeliť svet na stále menšie kúsky pokračuje dodnes pomocou elektrónovej mikroskopie na skúmanie rôznych zaujímavých javov. Takáto mikroskopia sa stala tak silnou, že dokáže rozlíšiť jednotlivé atómy.

Higgsov boson

Obrázok s láskavým dovolením spoločnosti New York Times.

Fotografia sa samozrejme používa nielen na objavovanie, ale aj na dokumentáciu. Vyššie uvedená fotografia je prevzatá z konferencie v CERN v roku 2012 a ukazuje moment odhalenia objavu Higgsovho Bosona. Môžeme vidieť číre nadšenie, ktoré priniesol 50-ročný spoločný vedecký experiment.

Takéto povznesenie podľa mňa znamená, prečo ľudia robia výskum a prečo robiť vedu je také užitočné úsilie.

Vidieť, objavovať a poznať.