看,发现和知道

摄影记录科学,摄影就是科学

图片由哈勃(Hubble)提供。

作为一个对摄影充满热情的物理学专业的本科生,我喜欢回顾发现摄影在所有科学领域中的巅峰之作。

在我自己的物理学领域,摄影不仅用于记录发现,而且实际上用于发现。 在本文中,我将向您展示摄影在过去150年中是如何在人类发现的最前沿出现的。

埃德温·哈勃和仙女座

天文学家爱德温·哈勃(Edwin Hubble)首先赞赏仙女座(或M31)并非当时所知的“螺旋星云”。 他使用了造父变星,这些星以规律的间隔和已知的亮度脉动,计算出距仙女座的距离,发现它离我们的银河系太远。 他发现仙女座是它自己的“岛屿宇宙”。 这些宇宙后来被重命名为星系。

他的发现在一夜之间改变了我们对宇宙的认识。 银河系不再是唯一的银河系。 还有其他的,每个都包含数百亿到数千亿颗恒星。 宇宙在一夜之间变得两倍大。 摄影是关键。

哈勃的原始幻灯片带有自己的标签。 图片由天空和望远镜提供。

哈勃在威尔逊山上用100英寸望远镜在感光玻璃板上曝光了四个小时。 该图像和后续图像向他显示了造父变星的存在,使他的发现成为可能。

哈勃太空望远镜于1990年建造和发射,以纪念哈勃并承认其发现的重要性而命名。 这幅作品顶部的图像是该望远镜拍摄的深场照片。

罗莎琳德·富兰克林和DNA(照片51)

照片51. BBC提供。

照片51是发现DNA结构时遗失的部分。 它是像哈勃图像一样在感光板上拍摄的结晶DNA的X射线衍射图像。

借助Photo 51,Watson和Crick能够确定DNA的结构:反平行链的双螺旋通过碱基对连接在一起。 罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin)的照片不仅提供了有关DNA结构的信息,还提供了其大小的参数。

富兰克林的照片引起争议,因为沃森和克里克未经她的许可就使用了这张照片,从而使他们能够推断出DNA的最终结构。 沃森(Watson)和克里克(Crick)与莫里斯·威尔金斯(Maurice Wilkins)一起因发现而获得了诺贝尔奖。 富兰克林因四年前去世而被排除在外。

月球着陆

月球表面上的脚印。 由NASA提供。

在科学领域,摄影很少能像登月一样占据中心位置。 借助哈苏相机,尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和巴斯·奥尔德林(Buzz Aldrin)能够捕捉人类最初踏入非地球天体的瞬间。

在所有发生的月球着陆过程中,宇航员不仅使用照相来捕捉另一个世界上的瞬间,而且还进行真正的科学研究。

摄影目标包括拍摄月亮的高分辨率全景图像,以用于精确绘制月球表面并研究月亮和地球的反射特性。 记录操作任务和实验也很重要。

嗡嗡的奥尔德林在月球上。 图片由NASA提供。

特写

尽管我们已经看到了摄影在哈勃望远镜最深,最宏伟的尺度上观察事物的力量,但摄影也揭示了自然界的微小宇宙学。 宏观摄影揭示了人类肉眼无法获得的宇宙时,物质现实的各个角落就显露出来。

图片由monovisions提供。

德国摄影师Albert Renger-Patzsch是第一个从这个新视角观察世界的人。 尽管他的努力并非出于科学目的,但它们的确表明了摄影如何充当艺术与科学之间的宏伟桥梁。

艺术家和科学家都发现,通过将现实分成越来越小的碎片,出现了美观和科学兴趣的美丽新形式。 直到今天,通过使用电子显微镜研究各种有趣现象,将世界分解成越来越小的碎片的努力仍在继续。 这种显微镜已经变得如此强大,以至于它能够分辨单个原子。

希格斯玻色子

图片由《纽约时报》提供。

当然,摄影不仅用于发现,而且用于记录发现。 上图是2012年欧洲核子研究组织(CERN)的一次会议的照片,显示了希格斯玻色子发现揭幕的时刻。 我们可以看到一个为期50年的协作科学实验产生的喜悦。

对我而言,这种兴高采烈地体现了人类为什么进行研究以及为什么进行科学如此值得的努力。

去看,去发现和去了解。