Näha, avastada ja teada saada

Fotograafia registreerib teadust ja fotograafia on teadust

Pilt on Hubble'i viisakas.

Füüsika erialana, kellel on kirg fotograafia vastu, armastan vaadata tagasi avastuste tippudele, mis on pildistatud kõigis teaduse valdkondades.

Minu enda füüsika valdkonnas ei kasutata fotograafiat mitte ainult avastuste registreerimiseks, vaid ka avastuste tegemiseks. Selles tükis näitan teile, kuidas on fotograafia olnud viimase 150 aasta jooksul inimlike avastuste tipptasemel.

Edwin Hubble ja Andromeda

Astronoom Edwin Hubble hindas kõigepealt, et Andromeda (või M31) ei olnud nn spiraalne udukogu, nagu nad tollal olid teada. Andromeedasse kauguse arvutamiseks kasutas ta muutuvate tähtedega Cepheid, mis pulseerivad korrapäraste intervallidega ja teadaoleva heledusega, et leida kaugus Andromeedast, leides, et see on meie Linnutee jaoks liiga kauge. Ta avastas, et Andromeda oli omaenda saare universum. Need universumid nimetataks hiljem galaktikateks.

Tema avastus muutis meie ettekujutust universumist üleöö. Linnutee polnud enam ainus galaktika; oli ka teisi, millest igaüks sisaldas kümneid miljardeid kuni sadu miljardeid tähti. Universum muutus üleöö kaks korda suuremaks. Võtmeks oli fotograafia.

Hubble'i algne slaid oma siltidega. Pilt viisakalt taevast ja teleskoobi.

Hubble kasutas valgustundlikul klaasplaadil neljatunnise särituse tegemiseks Wilsoni mäel 100-tollist teleskoopi. See pilt ja sellele järgnenud pildid näitasid talle Cepheidi muutujate olemasolu, muutes tema avastused võimalikuks.

Hubble'i kosmoseteleskoop ehitati ja käivitati 1990. aastal ning see sai nime Hubble'i auks ja tema avastuse olulisuse tunnustamiseks. Selle tüki ülaosas olev pilt on selle teleskoobi tehtud sügava välja foto.

Rosalind Franklin ja DNA ('Foto 51')

Foto 51. BBC viisakalt.

Foto 51 oli DNA struktuuri avastamisel puudu. See on kristalliseeritud DNA röntgendifraktsioon, mis on tehtud valgustundlikul plaadil nagu Hubble'i kujutised.

Foto 51 abil suutsid Watson ja Crick kindlaks teha DNA struktuuri: antiparalleelsete ahelate kahekordse spiraali, mis olid omavahel ühendatud aluspaaride abil. Rosalind Franklini foto ei andnud mitte ainult teavet DNA struktuuri, vaid ka selle suuruse parameetrite kohta.

Franklini fotoga kaasnevad poleemikad, kuna Watson ja Crick kasutasid seda ilma tema loata, võimaldades neil tuletada DNA lõpliku struktuuri. Koos Maurice Wilkinsiga pälvisid Watson ja Crick avastuse eest Nobeli preemia. Franklinit ei kaasatud, kuna ta oli neli aastat varem surnud.

Kuu maandumised

Kuupinna alglaad. NASA viisakusel.

Teaduses on vähe hetki, kus fotograafia võttis keskpunkti nii palju kui kuu maandumine. Neil Armstrong ja Buzz Aldrin said Hasselbladi fotoaparaatidega krundiks jäädvustada hetked, mil inimesed panid esimest korda taevakeha, mis polnud Maa.

Kõigi toimunud kuude maandumiste ajal kasutasid astronaudid fotograafiat mitte ainult hetkede jäädvustamiseks teises maailmas, vaid ka tõeliste teadusuuringute jaoks.

Fotoeesmärkide hulka kuulus kõrge eraldusvõimega panoraampiltide tegemine Kuu pinna täpseks kaardistamiseks ning Kuu ja Maa peegeldavate omaduste uurimiseks. Põhiline tähtsus oli ka operatiivülesannete ja katsete dokumenteerimisel.

Buzz Aldrin Kuul. Pilt viisakalt NASA.

Lähivõtted

Ehkki me oleme näinud Hubble'i abil fotode jõudmist asjade vaatamiseks kõige sügavamas ja suursugusemas mõõtkavas, paljastab fotograafia ka looduse pisikesed kosmoloogiad. Materiaalse reaalsuse nurgad ilmnevad, kui makrofotograafia paljastab inimsilmale kättesaamatud universumid.

Pilt viisakalt monovisioonide vastu.

Saksa fotograaf Albert Renger-Patzsch oli üks esimesi, kes vaatas maailma sellest uuest vaatenurgast. Ehkki tema püüdlused ei olnud nende kavatsuste osas teaduslikud, näitavad nad, kuidas fotograafia võib olla grandioosne sild kunsti ja teaduse vahel.

Nii kunstnikud kui ka teadlased leidsid, et tegelikkuse väiksemateks ja väiksemateks tükkideks kärpides ilmusid esteetilise ja teadusliku huvi kaunid uued vormid. Püüe jagada maailm üha väiksemateks tükkideks jätkub tänapäevalgi elektronmikroskoopia abil mitmesuguste intrigeerivate nähtuste uurimiseks. Selline mikroskoopia on muutunud nii võimsaks, et see on võimeline lahendama üksikuid aatomeid.

Higgsi boson

Pilt on New York Timesi viisakus.

Muidugi ei kasutata fotograafiat mitte ainult avastuste tegemiseks, vaid ka nende dokumenteerimiseks. Ülalolev foto on tehtud 2012. aastal CERNis toimunud konverentsilt ja see näitab Higgsi Bosoni avastamise paljastamise hetke. Me näeme, kui suur on 50-aastase teadusliku eksperimendi tulemus.

Minu jaoks näitab selline ülestõusmine, miks inimesed uurivad ja miks teaduse tegemine on nii väärt ettevõtmist.

Näha, avastada ja teada saada.