Видеть, открывать и знать

Фотография - это наука, а фотография - это наука

Изображение предоставлено Хабблом.

Будучи студентом-физиком со страстью к фотографии, я люблю оглядываться на вершины открытий, которые фотография захватила во всех областях науки.

В моей области физики фотография используется не только для записи открытий, но и для создания открытий. В этой части я покажу вам, как фотография была на переднем крае человеческих открытий за последние 150 лет.

Эдвин Хаббл и Андромеда

Астроном Эдвин Хаббл впервые оценил, что Андромеда (или M31) не была «спиральной туманностью», как они тогда были известны. Он использовал переменные звезды Цефеиды, которые пульсируют с регулярными интервалами и известной яркостью, чтобы вычислить расстояние до Андромеды, считая его слишком отдаленным, чтобы находиться в нашем Млечном Пути. Он обнаружил, что Андромеда была его собственной «островной вселенной». Эти вселенные позже будут переименованы в галактики.

Его открытие изменило наше восприятие вселенной за одну ночь. Млечный Путь больше не был единственной галактикой; были и другие, каждая из которых содержала от десятков миллиардов до сотен миллиардов звезд. Вселенная стала в два раза больше за одну ночь. Фотография была ключом.

Оригинальный слайд Хаббла с собственной маркировкой. Изображение предоставлено небом и телескопом.

Хаббл использовал 100-дюймовый телескоп на горе Уилсон, чтобы сделать четырехчасовую экспозицию на светочувствительной стеклянной пластине. Это изображение и последующие изображения показали ему существование переменных цефеиды, что сделало возможными его открытия.

Космический телескоп Хаббл был построен и запущен в 1990 году, назван в честь Хаббла и в знак признания важности его открытия. Изображение в верхней части этого фрагмента - фотография, сделанная этим телескопом в глубоком поле.

Розалинда Франклин и ДНК ('Фото 51')

Фото 51. Предоставлено Би-би-си.

Фотография 51 была недостающим элементом в открытии структуры ДНК. Это рентгеновское дифракционное изображение кристаллизованной ДНК, полученное на светочувствительной пластинке, как изображения Хаббла.

С помощью фото 51 Ватсон и Крик смогли определить структуру ДНК: двойную спираль антипараллельных нитей, связанных между собой парами оснований. Фотография Розалинд Франклин не только дала информацию о структуре ДНК, но и о параметрах ее размера.

Спор прилагается к фотографии Франклина, потому что Ватсон и Крик использовали ее без ее разрешения, что позволило им определить окончательную структуру ДНК. Вместе с Морисом Уилкинсом Уотсон и Крик были удостоены Нобелевской премии за открытие. Франклин не был включен, поскольку она умерла четыре года назад.

Посадки на Луну

Bootprint на лунной поверхности. Предоставлено НАСА.

В науке мало моментов, когда фотография занимала центральное место так же, как приземление на Луну. Нейл Армстронг и Базз Олдрин, запечатленные камерами Hasselblad, смогли запечатлеть моменты, когда люди впервые ступили на небесное тело, которое не было Землей.

Во время всех посадок на Луну астронавты использовали фотографию не только для того, чтобы запечатлеть моменты в другом мире, но и для подлинных научных исследований.

Фотографические задачи включали в себя получение панорамных изображений Луны с высоким разрешением для использования при точном картографировании поверхности Луны и для исследования отражающих свойств Луны и Земли. Документирование оперативных задач и экспериментов также имело принципиальное значение.

Базз Олдрин на Луне. Изображение предоставлено НАСА.

Крупным планом

В то время как мы увидели, что фотография имеет силу при просмотре вещей в самых глубоких и грандиозных масштабах с Хабблом, фотография также раскрывает крошечные космологии природы. Углы материальной реальности раскрываются как макро-фотография, которая раскрывает вселенные, недоступные человеческому глазу.

Изображение предоставлено monovisions.

Немецкий фотограф Альберт Ренгер-Пацш был одним из первых, кто взглянул на мир с этой новой точки зрения. Хотя его усилия не были научными в их намерениях, они показывают, как фотография может действовать как грандиозный мост между искусством и наукой.

Как художники, так и ученые обнаружили, что, обрезая реальность на мелкие и мелкие кусочки, появляются прекрасные новые формы эстетического и научного интереса. Стремление разбить мир на все более мелкие кусочки продолжается и сегодня, благодаря использованию электронной микроскопии для исследования разнообразных интригующих явлений. Такая микроскопия стала настолько мощной, что она способна разрешать отдельные атомы.

Бозон Хиггса

Изображение предоставлено New York Times.

Конечно, фотография используется не только для открытий, но и для их документирования. Фотография выше взята с конференции в ЦЕРНе в 2012 году и показывает момент открытия бозона Хиггса. Мы можем видеть явный восторг, который принес 50-летний совместный научный эксперимент.

Для меня такой восторг воплощает в себе то, почему люди проводят исследования и почему заниматься наукой - это такое стоящее начинание.

Видеть, открывать и знать.