https://frosthead.com

Adventures In Laser Science

Naukowcy rzadko są bohaterami w fikcyjnym wszechświecie. W rzeczywistości częściej są złoczyńcami lub antybohaterami na granicy szaleństwa. Weźmy na przykład doktora Frankensteina z klasyki Mary Shelley z 1818 roku lub dr Jekylla Roberta Louisa Stevensona - a nawet Doc Octopus, słynnego komiksu Marvela.

powiązana zawartość

  • FBI chciałoby, aby wszyscy przestali strzelać do laserów w samolotach
  • Drodzy pisarze science fiction: przestańcie być tak pesymistyczni!
  • Kamera, która może widzieć wokół ścian
  • Dziesięć wynalazków inspirowanych science fiction

Fotograf Robert Shults chce obrócić szalony trop naukowca za pomocą serii zdjęć, które przedstawiają codziennych fizyków jako facetów i dziewczęta, którzy ratują dzień. Jego historia zaczyna się na uniwersytecie w Teksasie w Austin w 2008 roku. Shults prowadził wówczas warsztaty fotograficzne i spotkał przyjaciela kolegi, który pracował w laboratorium kampusowym o nazwie Centrum Nauki o Wysokiej Gęstości Energii. Finansowane ze środków federalnych laboratorium w trzewiach budynku fizyki otoczone jest ołowiem, betonem i stalą i mieści laser petawat, który może wytworzyć, przez ułamek sekundy, więcej energii niż cała amerykańska sieć elektryczna.

Laser petawatowy działa na tych samych podstawowych zasadach, co lasery znajdujące się w domowych drukarkach lub wskaźnikach laserowych: wzmacnia wiązkę światła. Zaczynając od bardzo słabego impulsu światła (jedna miliardowa dżula), laser wzmacnia to sto miliardów razy do około 200 dżuli - odpowiednik zwykłej żarówki trwającej kilka sekund. Tyle, że pakują tę energię do jednej dziesiątej trylionowej sekundy, aby stworzyć jedno z najjaśniejszych świateł we wszechświecie.

Naukowcy mogą wykorzystać wiązkę do przyspieszenia cząstek - coś, co robią, na przykład, aby wytworzyć wysokoenergetyczne protony do zastosowania w terapiach przeciwnowotworowych lub stworzyć neutrony, które po przejściu przez materiały mogą ustalić, czy są skorodowane. Ale być może najbardziej zaskakujące eksperymenty przeprowadzone w laboratorium uniwersytetu w Teksasie dotyczą modeli astrofizycznych. Światło wytwarzane przez laser jest porównywalne z naprawdę intensywnymi środowiskami we wszechświecie, takimi jak środek gwiazdy lub obszar w pobliżu czarnej dziury.

„Możesz wziąć ten bardzo intensywny puls światła, a następnie uderzyć coś i stworzyć bardzo ekstremalny stan materii”, mówi Todd Ditmire, który kieruje laboratorium. „To tak, jakby sprowadzić gwiazdę na Ziemię.”

Jako dziecko Shults obserwował start NASA i uwielbiał fantastyczne światy Star Wars i Star Trek . „Dosłownie, odkąd byłem dzieckiem, nie pamiętam czasów, w których nie byłem całkowicie zafascynowany eksploracją kosmosu” - mówi.

Być może z tego powodu Shults zawsze intrygowała fizyka. Fotografowie i fizycy korzystają z tych samych podstawowych narzędzi: światła, przestrzeni i optyki. Kiedy zobaczył laser w akcji, wiedział, że to musi być temat jego kolejnego projektu fotograficznego. „Nie możemy polecieć w przestrzeń kosmiczną, aby zobaczyć te rzeczy, ale mogą użyć światła, aby je tu przynieść” - mówi Shults. „To dla mnie najbardziej fascynująca rzecz, jaką widziałem w życiu”.

W ciągu dziewięciu miesięcy Shults śledził naukowców pracujących z laserem. W tym czasie obiekt właśnie się otworzył, więc wiele z tego, co robili, wymagało udoskonalenia instrumentów. Ponieważ praca w laboratorium zazwyczaj nie zapewnia świetnych zdjęć akcji, Shults spędził wiele dni obserwując naukowców chodzących tam iz powrotem od jednego końca lasera do drugiego, dokonując drobnych poprawek w instrumentach optycznych. Fotograf chciał przekazać istotę tych przyziemnych działań.

„Moim zadaniem jest przekazać widzowi, jak wygląda przebywanie w obiekcie i interakcja z tym urządzeniem”, mówi Shults. „I z pewnością wydaje się o wiele wspanialszy i bardziej dramatyczny niż się wydaje”.

Za pomocą analogowego aparatu dalmierzowego nakręcił czarno-biały film o wysokim kontraście (1600 ASA), aby nadać swoim zdjęciom drobnoziarnisty wygląd. Stworzenie tego dramatu wizualnego było częściowo efektem, a częściowo koniecznością. „To nie jest normalne miejsce do robienia zdjęć” - mówi Shults. Bezpośredni strzał światła lasera może usmażyć czujniki światła w aparacie cyfrowym. Chociaż światło lasera może wypalić dziurę w filmie, dzięki filmowi Shults może to zrobić kliknij, aby przejść do następnej klatki filmu, zamiast wymieniać cały aparat cyfrowy, aby przypadkiem nie zrobić bezpośredniego zdjęcia wiązki.

Przypadkiem, sama sala laserowa musiała być spowita ciemnością, aby zobaczyć wiązkę przez instrumenty podczerwieni, a rozbłyski światła laserowego w tym ciemnym otoczeniu tylko odegrały dramat. Światło staje się postacią w laboratorium, jak to ujął Ditmire, odbijając się od sprzętu i manipulujących nim naukowców. I właśnie ten efekt świetlny chciał uchwycić Shults.

Powstałe obrazy przywołują filmy science fiction z dzieciństwa, z pewnego rodzaju tajemnicą filmową noir. Zazwyczaj prezentowane bez podpisów, zapraszają widza do wyobrażenia sobie historii napędzającej obrazy naukowców, którzy zostali superbohaterami. Shults nazywa serię „The Superlative Light”, zarówno w odniesieniu do wysokiej jakości samego lasera, jak i eseju teologicznego autorstwa filozofii Catherine Pickstock - Pickstock używa tego wyrażenia, aby opisać ciągłą kreatywność postaci bóstwa.

Shults chciał w pewnym sensie przedstawić skrzyżowanie faktów i fikcji. Na jednym poziomie fotografie dokumentują rzeczywistość naukowców pracujących w laboratorium, ale ze względu na sposób ich budowy oddają także fantastyczną naturę eksperymentów naukowców. Shults bawi się myślą, że chociaż traktujemy fotografię jako prawdziwy środek przekazywania rzeczywistości, fotografie mogą być również celowo skonstruowanym medium idealnym do nadawania obrazom poczucia fantazji.

W tym miesiącu Shults zebrał 23 841 USD w kampanii Kickstarter, aby pomóc sfinansować publikację książki, która zostanie wydana tej jesieni przez Daylight Books, niedochodowego wydawcę dzieł sztuki i fotografii. Zamiast tradycyjnego, czasem dusznego eseju krytyki artystycznej, który poprzedza większość książek fotograficznych, zwrócił się do Ditmire'a o napisanie objaśnienia naukowego przeprowadzonego w laboratorium University of Texas. W książce znajdzie się także historia do zdjęć, napisana przez Rudy'ego Ruckera, matematyka i autora.

Wydawca planuje oprawić książkę za pomocą oprawiania starych książek science fiction typu „dwa w jednym”, w których czytelnicy mogli przeczytać jedną powieść od początku do końca, a następnie przewrócić książkę i przeczytać inną historię z powrotem do z przodu. Każdy czytelnik może mieć inne doświadczenie, niezależnie od tego, czy zacznie czytać tekst naukowy Ditmire, czy historię science fiction Ruckera. Shults ma nadzieję, że ten zabawny format „zwiększy fikcję i literaturę faktu, całą naukę i sztukę, wyobraźnię i dyscyplinę”.

Adventures In Laser Science