เพื่อดูค้นพบและรู้

วิทยาศาสตร์การถ่ายภาพบันทึกและการถ่ายภาพเป็นวิทยาศาสตร์

เอื้อเฟื้อภาพของฮับเบิล

ในฐานะฟิสิกส์ระดับปริญญาตรีที่มีความหลงใหลในการถ่ายภาพฉันรักการมองย้อนกลับไปที่จุดสูงสุดของการค้นพบการถ่ายภาพที่มีการจับในทุกสาขาวิทยาศาสตร์

ในสาขาฟิสิกส์ของฉันเองการถ่ายภาพไม่เพียง แต่ใช้เพื่อบันทึกการค้นพบ แต่เป็นการค้นพบที่แท้จริง ในส่วนนี้ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าการถ่ายภาพมีอยู่ที่ล้ำสมัยของการค้นพบของมนุษย์ในช่วง 150 ปีที่ผ่านมา

เอ็ดวินฮับเบิลและอันโดรเมด้า

นักดาราศาสตร์เอ็ดวินฮับเบิลกล่าวชื่นชมครั้งแรกว่าแอนโดรเมดา (หรือ M31) ไม่ใช่ 'เนบิวลาชนิดก้นหอย' อย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้ว เขาใช้ดาวแปรแสงเซเฟอิดซึ่งเป็นจังหวะในช่วงเวลาปกติและความสว่างที่รู้จักเพื่อคำนวณระยะทางจากแอนโดรเมดาโดยพบว่ามันอยู่ไกลเกินไปที่จะอยู่ในทางช้างเผือกของเรา เขาค้นพบว่าแอนโดรเมดาเป็น 'เกาะจักรวาล' ของมันเอง จักรวาลเหล่านี้จะถูกเปลี่ยนชื่อกาแลคซีในภายหลัง

การค้นพบของเขาเปลี่ยนการรับรู้ของเราเกี่ยวกับจักรวาลในชั่วข้ามคืน ทางช้างเผือกไม่ใช่กาแลคซีแห่งเดียวอีกต่อไป มีคนอื่น ๆ แต่ละแห่งมีดาวนับหมื่นล้านถึงหลายร้อยพันล้านดวง จักรวาลนั้นใหญ่เป็นสองเท่าในชั่วข้ามคืน การถ่ายภาพเป็นกุญแจสำคัญ

สไลด์ต้นฉบับของฮับเบิลที่มีฉลากของเขาเอง ภาพจากท้องฟ้าและกล้องโทรทรรศน์

ฮับเบิลใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 100 นิ้วบนภูเขาวิลสันเพื่อรับแสงสี่ชั่วโมงบนจานแก้วที่ไวแสง ภาพนี้และภาพต่อมาแสดงให้เขาเห็นถึงการมีอยู่ของตัวแปรเซเฟอิดทำให้เขาค้นพบได้

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลสร้างและเปิดตัวในปี 2533 ตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ฮับเบิลและเพื่อระลึกถึงความสำคัญของการค้นพบของเขา ภาพที่อยู่ด้านบนสุดของภาพชิ้นนี้คือภาพถ่ายทุ่งลึกที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์นั้น

Rosalind Franklin and DNA ('รูปภาพ 51')

ภาพถ่าย 51. ความอนุเคราะห์จาก BBC

ภาพถ่าย 51 เป็นชิ้นส่วนที่ขาดหายไปในการค้นพบโครงสร้างของ DNA มันเป็นภาพการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ของ DNA ที่ตกผลึกที่ถ่ายบนแผ่นไวแสงเช่นภาพของฮับเบิล

ด้วย Photo 51 Watson และ Crick สามารถตรวจสอบโครงสร้างของ DNA ได้: เกลียวคู่ของเส้นคู่ขนานที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดยคู่ฐาน รูปถ่ายของโรซาลินด์แฟรงคลินไม่เพียง แต่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของดีเอ็นเอเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขนาดของพารามิเตอร์ด้วย

การโต้เถียงกับรูปถ่ายของแฟรงคลินเพราะวัตสันและคริกใช้มันโดยไม่ได้รับอนุญาตทำให้พวกเขาสามารถสรุปโครงสร้างสุดท้ายของ DNA ได้ พร้อมด้วยมอริซวิลกินส์วัตสันและคริกได้รับรางวัลโนเบลจากการค้นพบของพวกเขา แฟรงคลินไม่รวมอยู่ในขณะที่เธอเสียชีวิตเมื่อสี่ปีก่อน

เหยียบดวงจันทร์

Bootprint บนพื้นผิวดวงจันทร์ ความอนุเคราะห์ของนาซา

มีช่วงเวลาไม่กี่ทางวิทยาศาสตร์ที่การถ่ายภาพเริ่มขึ้นกลางเวทีเท่าที่ดวงจันทร์ลงจอด Neil Armstrong และ Buzz Aldrin ถูกสร้างขึ้นด้วยกล้อง Hasselblad สามารถจับภาพช่วงเวลาที่มนุษย์วางเท้าบนเทห์ฟากฟ้าซึ่งไม่ใช่โลก

ตลอดการขึ้นฝั่งดวงจันทร์ที่เกิดขึ้นนักบินอวกาศใช้การถ่ายภาพไม่เพียง แต่จะจับภาพเหตุการณ์ในอีกโลกหนึ่ง แต่สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของแท้

วัตถุประสงค์การถ่ายภาพรวมถึงการถ่ายภาพพาโนรามาความละเอียดสูงของดวงจันทร์เพื่อใช้ในการทำแผนที่ที่แม่นยำของพื้นผิวดวงจันทร์และสำหรับการตรวจสอบคุณสมบัติการสะท้อนของดวงจันทร์และโลก การบันทึกการปฏิบัติงานและการทดลองก็มีความสำคัญเช่นกัน

Buzz Aldrin บนดวงจันทร์ รูปภาพเอื้อเฟื้อโดย NASA

โคลสอัพ

ในขณะที่เราได้เห็นพลังที่การถ่ายภาพมีต่อการดูสิ่งต่าง ๆ ในระดับที่ลึกที่สุดและยิ่งใหญ่ที่สุดของฮับเบิลการถ่ายภาพยังเผยให้เห็นจักรวาลเล็ก ๆ แห่งธรรมชาติ มุมของความเป็นจริงทางวัตถุเปิดเผยตัวเองในขณะที่การถ่ายภาพมาโครเผยให้เห็นจักรวาลที่ไม่สามารถมองเห็นได้

ภาพที่ได้รับความอนุเคราะห์จาก monovisions

ช่างภาพชาวเยอรมัน Albert Renger-Patzsch เป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรกที่มองโลกจากมุมมองใหม่นี้ ในขณะที่ความพยายามของเขาไม่ได้เป็นวิทยาศาสตร์ในความตั้งใจของพวกเขาพวกเขาแสดงให้เห็นว่าการถ่ายภาพสามารถทำหน้าที่เป็นสะพานที่ยิ่งใหญ่ระหว่างศิลปะและวิทยาศาสตร์

ศิลปินและนักวิทยาศาสตร์เหมือนกันพบว่าการตัดความเป็นจริงออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ชิ้นเล็ก ๆ รูปแบบใหม่ที่น่าสนใจของสุนทรียศาสตร์และวิทยาศาสตร์ปรากฏขึ้น ความพยายามที่จะทำลายโลกให้เล็กลงเรื่อย ๆ จนถึงทุกวันนี้ด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเพื่อสำรวจปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่น่าสนใจ กล้องจุลทรรศน์ดังกล่าวมีพลังมากจนสามารถแก้ไขอะตอมแต่ละอะตอมได้

The Higgs Boson

รูปภาพเอื้อเฟื้อโดย New York Times

แน่นอนว่าการถ่ายภาพไม่ได้ใช้เพื่อการค้นพบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดทำเอกสาร ภาพด้านบนนำมาจากการประชุมที่ CERN ในปี 2012 และแสดงช่วงเวลาของการเปิดเผยการค้นพบของ Higgs Boson เราสามารถเห็นความอิ่มเอมใจที่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ร่วมกันกว่า 50 ปีได้ผลิตขึ้น

สำหรับฉันความอิ่มเอมใจดังกล่าวเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนว่าทำไมมนุษย์ถึงทำวิจัยและทำไมการทำวิทยาศาสตร์จึงเป็นความพยายามที่คุ้มค่า

เพื่อดูค้นพบและรู้