Да видиш, да откриеш и да знаеш

Фотографията записва наука, а фотографията е наука

Любезността на образа на Хъбъл.

Като студент по физика със страст към фотографията обичам да гледам назад към върховете на откритието, което фотографията е заснела във всички области на науката.

В моята собствена област на физиката, фотографията не се използва само за запис на открития, но и всъщност за откриване. В това парче ще ви покажа как фотографията присъства на върха на човешките открития през последните 150 години.

Едвин Хъбъл и Андромеда

Астрономът Едвин Хъбъл първо оцени, че Андромеда (или М31) не е „спирална мъглявина“, както бяха известни тогава. Той използва променливи звезди на Цефеид, които пулсират на равни интервали и известна яркост, за да изчисли разстоянието до Андромеда, като намира, че е твърде далечен, за да бъде в нашия Млечен път. Той откри, че Андромеда е била неговата „островна вселена“. Тези вселени по-късно ще бъдат преименувани на галактики.

Откритието му промени представата ни за Вселената за една нощ. Млечният път вече не беше единствената галактика; имаше и други, всяка от които съдържаше десетки милиарди до стотици милиарди звезди. Вселената стана два пъти по-голяма за една нощ. Фотографията беше ключът.

Оригиналният слайд на Хъбъл със собствено етикетиране. С любезното изображение на небето и телескопа.

Хъбъл използва 100-инчов телескоп на планината Уилсън, за да направи четиричасова експозиция на фоточувствителна стъклена плоча. Този образ и последвалите му изображения му показаха съществуването на цефеидните променливи, което направи възможно откритията му.

Космическият телескоп Хъбъл е построен и пуснат на пазара през 1990 г., наречен в чест на Хъбъл и в знак на значението на неговото откритие. Изображението в горната част на това парче е снимка на Deep Field, направена от този телескоп.

Розалинд Франклин и ДНК („Снимка 51“)

Снимка 51. С любезното съдействие на BBC.

Снимка 51 беше липсващото парче в откриването на структурата на ДНК. Това е рентгеново дифракционно изображение на кристализирана ДНК, взето върху фоточувствителна плоча като изображенията на Хъбъл.

Със снимка 51 Уотсън и Крик успяха да определят структурата на ДНК: двойна спирала от антипаралелни нишки, свързани заедно от базови двойки. Снимката на Розалинд Франклин не само даде информация относно структурата на ДНК, но и параметрите за нейния размер.

Спорът е свързан с фотографията на Франклин, защото Уотсън и Крик са я използвали без нейно разрешение, което им позволява да извадят окончателната структура на ДНК. Заедно с Морис Уилкинс, Уотсън и Крик получиха Нобеловата награда за откритието си. Франклин не беше включена, тъй като тя почина преди четири години.

Кацанията на Луната

Отпечатък на бута върху лунната повърхност. С любезното съдействие на НАСА.

Има няколко моменти в науката, при които фотографията зае централна сцена колкото кацането на Луната. Натрупани с камерите на Hasselblad, Нийл Армстронг и Бъз Олдрин успяха да уловят моментите, в които хората за първи път стъпиха на небесно тяло, което не беше Земята.

През всичките лунни кацания, които се проведоха, астронавтите използваха фотография не само за да заснемат моменти от друг свят, но и за истински научни изследвания.

Фотографските цели включваха вземане на панорамни изображения на Луната с висока разделителна способност за използване при прецизно картографиране на лунната повърхност и за изследване на отражателните свойства на Луната и Земята. Документирането на оперативните задачи и експериментите също беше от основно значение.

Бъз Олдрин на Луната. С любезното съдействие на НАСА.

В близък план

Докато видяхме силата, която фотографията притежава при гледането на нещата на най-дълбоките и най-велики мащаби с Хъбъл, фотографията разкрива и малките космологии на природата. Ъглите на материалната реалност се разкриват, докато макрофотографията разкрива вселени, недостъпни за човешкото око.

Образ на любезността на моновизите.

Немският фотограф Алберт Ренгер-Пацш беше сред първите, които видяха света от тази нова гледна точка. Въпреки че неговите начинания не са били научни в техните намерения, те показват как фотографията може да действа като грандиозен мост между изкуството и науката.

Художници и учени откриха, че чрез изрязването на реалността на по-малки и по-малки парчета се появяват красиви нови форми на естетически и научен интерес. Стремежът да се разпадне света на все по-малки парчета продължава и до днес с използването на електронна микроскопия за изследване на различни интригуващи явления. Такава микроскопия е станала толкова мощна, че е в състояние да разрешава отделни атоми.

Хигс Босон

Имидж любезност на New York Times.

Разбира се, фотографията не се използва само за правене на открития, но и за тяхното документиране. Снимката по-горе е направена от конференция в CERN през 2012 г. и показва момента на разкриването на откриването на Хигс Босон. Можем да видим чистата възторг, който е произвел 50-годишен научен експеримент.

За мен подобно вълнение олицетворява защо хората правят изследвания и защо правенето на наука е толкова полезно начинание.

Да видиш, да откриеш и да знаеш.