Widzieć, odkrywać i wiedzieć

Fotografia rejestruje naukę, a fotografia jest nauką

Zdjęcie dzięki uprzejmości Hubble'a.

Jako studentka fizyki z pasją do fotografii uwielbiam patrzeć wstecz na szczyty odkryć, które fotografia uchwyciła we wszystkich dziedzinach nauki.

W mojej własnej dziedzinie fizyki fotografia służy nie tylko do rejestrowania odkryć, ale również do odkrywania. W tym artykule pokażę, jak fotografia była obecna w najnowszym odkryciu człowieka przez ostatnie 150 lat.

Edwin Hubble i Andromeda

Astronom Edwin Hubble po raz pierwszy docenił fakt, że Andromeda (lub M31) nie była „mgławicą spiralną”, jak je wówczas znano. Użył gwiazd zmiennych Cefeida, które pulsują w regularnych odstępach czasu i znanej jasności, do obliczenia odległości do Andromedy, stwierdzając, że jest ona zbyt daleko, aby znajdowała się w naszej Drodze Mlecznej. Odkrył, że Andromeda była własnym „wyspiarskim wszechświatem”. Te wszechświaty zostaną później przemianowane na galaktyki.

Jego odkrycie zmieniło nasze postrzeganie wszechświata z dnia na dzień. Droga Mleczna nie była już jedyną galaktyką; były też inne, z których każda zawierała od dziesiątek miliardów do setek miliardów gwiazd. Wszechświat stał się dwa razy większy z dnia na dzień. Fotografia była kluczem.

Oryginalny slajd Hubble'a z własną etykietą. Zdjęcie dzięki uprzejmości nieba i teleskopu.

Hubble użył 100-calowego teleskopu na Górze Wilsona, aby wykonać czterogodzinną ekspozycję na szklanej płytce światłoczułej. Ten obraz i kolejne obrazy pokazały mu istnienie Zmiennych Cefeidów, umożliwiając jego odkrycia.

Kosmiczny Teleskop Hubble'a został zbudowany i wystrzelony w 1990 roku, nazwany na cześć Hubble'a i w uznaniu znaczenia jego odkrycia. Zdjęcie na górze tego fragmentu to zdjęcie Deep Field wykonane przez ten teleskop.

Rosalind Franklin i DNA („Zdjęcie 51”)

Zdjęcie 51. Dzięki uprzejmości BBC.

Zdjęcie 51 było brakującym elementem w odkryciu struktury DNA. Jest to rentgenowski obraz dyfrakcyjny skrystalizowanego DNA zarejestrowany na światłoczułej płytce, takiej jak obrazy Hubble'a.

Na zdjęciu 51 Watson i Crick byli w stanie określić strukturę DNA: podwójną helisę antyrównoległych nici połączonych ze sobą parami zasad. Zdjęcie Rosalind Franklin nie tylko zawierało informacje dotyczące struktury DNA, ale także parametrów jego wielkości.

Kontrowersje wiążą się z fotografią Franklin, ponieważ Watson i Crick wykorzystali ją bez jej pozwolenia, umożliwiając im wywnioskowanie ostatecznej struktury DNA. Wraz z Maurycym Wilkinsem Watson i Crick zostali nagrodzeni Nagrodą Nobla za odkrycie. Franklin nie została uwzględniona, ponieważ zmarła cztery lata wcześniej.

Lądowania na Księżycu

Odcisk bagażnika na powierzchni Księżyca. Dzięki uprzejmości NASA.

W nauce jest kilka chwil, w których fotografia zajmowała centralne miejsce tak samo jak lądowania na Księżycu. Napełnione aparatami Hasselblad, Neil Armstrong i Buzz Aldrin byli w stanie uchwycić momenty, w których ludzie po raz pierwszy postawili stopę na ciele niebieskim, które nie było Ziemią.

Podczas wszystkich lądowań na Księżycu astronauci wykorzystywali fotografię nie tylko do rejestrowania chwil na innym świecie, ale także do prawdziwych badań naukowych.

Cele fotograficzne obejmowały zrobienie panoramicznych zdjęć Księżyca w wysokiej rozdzielczości do wykorzystania w precyzyjnym mapowaniu powierzchni Księżyca oraz w celu zbadania właściwości odbijających Księżyca i Ziemi. Kluczowe znaczenie miała również dokumentacja zadań operacyjnych i eksperymentów.

Buzz Aldrin on the Moon. Zdjęcie dzięki uprzejmości NASA.

Zbliżeń

Podczas gdy widzieliśmy siłę, jaką fotografia ma w oglądaniu rzeczy w najgłębszych i najwspanialszych skalach za pomocą Hubble'a, fotografia ujawnia również maleńkie kosmologie przyrody. Narożniki materialnej rzeczywistości ujawniają się, gdy makro-fotografia ujawnia wszechświaty niedostępne dla ludzkiego oka.

Zdjęcie dzięki uprzejmości monowizji.

Niemiecki fotograf Albert Renger-Patzsch był jednym z pierwszych, który spojrzał na świat z tej nowej perspektywy. Chociaż jego wysiłki nie były naukowe w ich intencjach, pokazują, jak fotografia może działać jako okazały pomost między sztuką a nauką.

Zarówno artyści, jak i naukowcy odkryli, że poprzez przycinanie rzeczywistości na coraz mniejsze kawałki, pojawiły się piękne nowe formy zainteresowania estetycznego i naukowego. Próby rozbicia świata na coraz mniejsze części trwają nawet dziś przy użyciu Mikroskopii Elektronowej do badania różnych intrygujących zjawisk. Taka mikroskopia stała się tak potężna, że ​​jest w stanie rozwiązać poszczególne atomy.

Bozon Higgsa

Zdjęcie dzięki uprzejmości New York Times.

Oczywiście fotografia służy nie tylko do odkrywania, ale także do ich dokumentowania. Powyższe zdjęcie pochodzi z konferencji w CERN w 2012 roku i pokazuje moment odsłonięcia odkrycia Higgsa Bosona. Widzimy czystą radość, którą przeprowadził 50-letni eksperyment naukowy oparty na współpracy.

Dla mnie takie uniesienie uosabia to, dlaczego ludzie prowadzą badania i dlaczego nauka jest tak wartościowym przedsięwzięciem.

Aby zobaczyć, odkryć i wiedzieć.