Untuk Melihat, Menemui, dan Mengetahui

Fotografi mencatat sains, dan fotografi adalah sains

Gambar ihsan Hubble.

Sebagai sarjana fizik dengan minat untuk fotografi, saya suka melihat kembali puncak penemuan fotografi yang berjaya ditangkap dalam semua bidang sains.

Dalam bidang fizik saya sendiri, fotografi tidak hanya digunakan untuk merakam penemuan, tetapi juga untuk membuat penemuan. Dalam karya ini, saya akan menunjukkan kepada anda bagaimana fotografi telah ada di canggih penemuan manusia selama 150 tahun yang lalu.

Edwin Hubble dan Andromeda

Ahli astronomi Edwin Hubble pertama kali menghargai bahawa Andromeda (atau M31) bukan 'nebula spiral' seperti yang mereka kenali ketika itu. Dia menggunakan bintang berubah Cepheid, yang berdenyut pada selang waktu yang tetap dan kecerahan yang diketahui, untuk mengira jarak ke Andromeda, merasa terlalu jauh untuk berada di Bima Sakti kita sendiri. Dia mendapati bahawa Andromeda adalah 'alam semesta pulau' sendiri. Alam semesta ini kemudiannya akan dinamakan semula galaksi.

Penemuannya mengubah persepsi kita terhadap alam semesta dalam sekelip mata. Bima Sakti bukan lagi satu-satunya galaksi; ada yang lain, masing-masing mengandungi puluhan bilion hingga ratusan bilion bintang. Alam semesta menjadi dua kali lebih besar dalam semalam. Fotografi adalah kuncinya.

Slaid asal Hubble dengan pelabelannya sendiri. Gambar milik langit dan teleskop.

Hubble menggunakan teleskop 100 inci di Mount Wilson untuk mengambil paparan selama empat jam di piring kaca yang peka dengan fotosensitif. Gambar ini dan gambar-gambar berikutnya menunjukkan kepadanya adanya Cepheid Variables, memungkinkan penemuannya mungkin.

Teleskop Angkasa Hubble dibina dan dilancarkan pada tahun 1990, diberi nama sebagai penghormatan kepada Hubble dan sebagai pengakuan akan pentingnya penemuannya. Gambar di bahagian atas potongan ini adalah gambar Deep Field yang diambil oleh teleskop itu.

Rosalind Franklin dan DNA ('Foto 51')

Foto 51. Dengan hormatnya BBC.

Foto 51 adalah bahagian yang hilang dalam penemuan struktur DNA. Ini adalah gambar difraksi sinar-X DNA yang dikristal yang diambil pada plat sensitif seperti gambar Hubble.

Dengan Foto 51, Watson dan Crick dapat menentukan struktur DNA: heliks ganda helai antiparallel yang dihubungkan oleh pasangan asas. Foto Rosalind Franklin tidak hanya memberikan maklumat mengenai struktur DNA, tetapi juga parameter ukurannya.

Kontroversi melekat pada foto Franklin kerana Watson dan Crick menggunakannya tanpa izinnya, yang memungkinkan mereka menyimpulkan struktur akhir DNA. Bersama dengan Maurice Wilkins, Watson dan Crick dianugerahkan Hadiah Nobel untuk penemuan mereka. Franklin tidak termasuk kerana dia telah meninggal empat tahun sebelumnya.

Pendaratan Bulan

Bootprint di permukaan bulan. Dari NASA.

Terdapat beberapa saat dalam sains di mana fotografi menjadi pentas utama seperti pendaratan bulan. Terpadu dengan kamera Hasselblad, Neil Armstrong dan Buzz Aldrin dapat merakam saat-saat ketika manusia mula-mula menjejakkan kaki ke badan langit yang bukan Bumi.

Sepanjang semua pendaratan bulan yang berlaku, angkasawan menggunakan fotografi bukan hanya untuk menangkap momen di dunia lain, tetapi untuk penyelidikan saintifik yang tulen.

Objektif fotografi termasuk mengambil gambar panorama resolusi tinggi bulan untuk digunakan dalam pemetaan tepat permukaan bulan dan untuk menyiasat sifat-sifat pantulan bulan dan Bumi. Mendokumentasikan tugas dan eksperimen operasi juga penting.

Buzz Aldrin di Bulan. Gambar milik NASA.

Penutup

Walaupun kita telah melihat kehebatan fotografi dalam melihat sesuatu pada skala terdalam dan terhebat dengan Hubble, fotografi juga memperlihatkan kosmologi alam yang kecil. Sudut realiti material menampakkan diri ketika fotografi makro memperlihatkan alam semesta yang tidak dapat dilihat oleh manusia.

Gambar berdasarkan monovision.

Jurugambar Jerman Albert Renger-Patzsch adalah antara yang pertama melihat dunia dari perspektif baru ini. Walaupun usaha itu tidak ilmiah dalam niat mereka, mereka menunjukkan bagaimana fotografi dapat bertindak sebagai jambatan mulia antara seni dan sains.

Artis dan saintis sama mendapati bahawa dengan memangkas realiti menjadi kepingan yang lebih kecil, bentuk estetika dan ilmiah yang menarik baru muncul. Usaha untuk memecah-belahkan dunia menjadi kepingan-kepingan yang lebih kecil berlanjutan sehingga hari ini dengan penggunaan Mikroskopi Elektron untuk menyiasat pelbagai fenomena menarik. Mikroskopi sedemikian menjadi sangat kuat sehingga mampu menyelesaikan atom individu.

Bos Higgs

Gambar ihsan dari New York Times.

Sudah tentu, fotografi tidak hanya digunakan untuk membuat penemuan, tetapi juga untuk mendokumentasikannya. Foto di atas diambil dari sebuah persidangan di CERN pada tahun 2012, dan menunjukkan saat pembukaan penemuan Higgs Boson. Kita dapat melihat kegembiraan sepenuhnya yang dihasilkan oleh eksperimen saintifik kolaboratif selama 50 tahun.

Bagi saya, kegembiraan seperti ini melambangkan mengapa manusia melakukan penyelidikan dan mengapa melakukan sains adalah usaha yang bermanfaat.

Untuk melihat, menemui dan mengetahui.