Að sjá, uppgötva og vita

Ljósmyndun skráir vísindi og ljósmyndun er vísindi

Mynd með tilliti til Hubble.

Sem eðlisfræðinemi í grunnnámi með ástríðu fyrir ljósmyndun, elska ég að horfa til baka á hátindur uppgötvunar ljósmyndunar hefur náð á öllum sviðum vísinda.

Á mínu eigin eðlisfræði er ljósmyndun ekki aðeins notuð til að skrá uppgötvun, heldur til að uppgötva raunverulega. Í þessu verki skal ég sýna þér hvernig ljósmyndun hefur verið til staðar í fremstu röð uppgötvunar manna undanfarin 150 ár.

Edwin Hubble og Andromeda

Stjörnufræðingurinn Edwin Hubble kunni fyrst að meta að Andromeda (eða M31) var ekki „þyrilþoka“ eins og þau þekktust þá. Hann notaði Cepheid breytilega stjörnur, sem púlsar með reglulegu millibili og þekktu birtustigi, til að reikna fjarlægðina til Andromeda og fann það alltof langt til að vera í okkar eigin Vetrarbraut. Hann uppgötvaði að Andromeda var eigin 'eyjaheimur'. Þessar alheimar yrðu síðar endurnefnt vetrarbrautir.

Uppgötvun hans breytti skynjun okkar á alheiminum á einni nóttu. Vetrarbrautin var ekki lengur eina vetrarbrautin; það voru aðrir, sem hver um sig innihélt tugi milljarða til hundruð milljarða stjarna. Alheimurinn varð tvöfalt stærri á einni nóttu. Ljósmyndun var lykillinn.

Upprunaleg glæran Hubble með eigin merkingum. Mynd kurteisi af himni og sjónauka.

Hubble notaði 100 tommu sjónauka á Wilson Mount til að taka fjögurra tíma útsetningu á ljósnæmri glerplötu. Þessi mynd og síðari myndir sýndu honum tilvist Cepheid-breytu, sem gerði uppgötvanir hans mögulegar.

Hubble geimsjónaukinn var smíðaður og settur af stað árið 1990, nefndur til heiðurs Hubble og í viðurkenningu á mikilvægi uppgötvunar hans. Myndin efst í þessu verki er Deep Field ljósmynd sem tekin var af sjónaukanum.

Rosalind Franklin og DNA ('mynd 51')

Mynd 51. Með tilliti til BBC.

Ljósmynd 51 var það sem vantaði í uppgötvun DNA uppbyggingar. Það er röntgengeislunarmynd af kristölluðu DNA sem tekið er á ljósnæmri plötu eins og myndir Hubbles.

Með ljósmynd 51, Watson og Crick gátu ákvarðað uppbyggingu DNA: tvöfaldur helix af geðhvarfastrengjum sem tengdir voru saman með grunnpörum. Ljósmynd Rosalind Franklin gaf ekki aðeins upplýsingar um uppbyggingu DNA, heldur einnig breytur fyrir stærð þess.

Deilur fylgja ljósmynd Franklins vegna þess að Watson og Crick notuðu hana án hennar leyfis og gerðu þeim kleift að draga endanlega uppbyggingu DNA. Ásamt Maurice Wilkins voru Watson og Crick veitt Nóbelsverðlaunin fyrir uppgötvun sína. Franklin var ekki með þar sem hún hafði látist fjórum árum áður.

Lönd tunglsins

Bootprint á tunglborði. Með tilþrifum NASA.

Það eru örfá augnablik í vísindunum þar sem ljósmyndun var jafnmikil og tunglið. Neil Armstrong og Buzz Aldrin, sem voru byrjaðir með Hasselblad myndavélum, gátu náð þeim augnablikum sem menn fóru fyrst af stað á himinlíkama sem var ekki jörðin.

Í öllum tungl löndunum sem áttu sér stað notuðu geimfarar ljósmyndun ekki aðeins til að fanga augnablik um annan heim, heldur til raunverulegra vísindarannsókna.

Ljósmyndamarkmið voru meðal annars að taka víðmyndum af tunglinu í hárri upplausn til notkunar við nákvæma kortlagningu tunglflatarins og til að rannsaka endurskins eiginleika tunglsins og jarðarinnar. Að skjalfesta rekstrarverkefni og tilraunir var einnig aðal mikilvægt.

Buzz Aldrin á tunglinu. Mynd kurteisi af NASA.

Nærmynd

Þó að við höfum séð kraftinn sem ljósmyndun hefur til að skoða hluti á dýpstu og mestu vog með Hubble, þá lýsir ljósmyndun einnig örsmáum heimsborgum náttúrunnar. Horn í efnislegum veruleika afhjúpar sig þegar fjölþjóðaljósmyndun afhjúpar alheimsins sem ekki eru fáanlegir fyrir mannlegt auga.

Mynd kurteisi af monovisions.

Þýski ljósmyndarinn Albert Renger-Patzsch var meðal þeirra fyrstu til að skoða heiminn frá þessu nýja sjónarhorni. Þó að viðleitni hans hafi ekki verið vísindaleg í fyrirætlunum sínum sýna þau þó hvernig ljósmyndun getur virkað sem glæsileg brú milli lista og vísinda.

Listamenn og vísindamenn komust að því að með því að skera veruleikann í smærri og smærri verk birtust falleg ný form fagurfræðilegs og vísindalegs áhuga. Viðleitnin til að brjóta heiminn niður í sífellt minni verk heldur áfram í dag með notkun rafeindasmásjárrannsókna til að rannsaka ýmis forvitnileg fyrirbæri. Slík smásjá er orðin svo öflug að hún getur leyst einstök atóm.

Higgs Boson

Mynd kurteisi af New York Times.

Auðvitað, ljósmyndun er ekki aðeins notuð til að uppgötva, heldur einnig til að skjalfesta þær. Myndin hér að ofan er tekin af ráðstefnu á CERN árið 2012 og sýnir augnablikið þegar afhjúpun uppgötvunar Higgs Boson. Við getum séð þá upphefð sem 50 ára vísindatilraun í samvinnu hefur skilað.

Fyrir mér kemur slík upphefð fram af því að menn gera rannsóknir og hvers vegna það er svo mikils virði að stunda vísindi.

Að sjá, uppgötva og vita.