https://frosthead.com

Adventures In Laser Science

Vědci jsou ve smyšleném vesmíru jen zřídka hrdinové. Ve skutečnosti častěji než ne, jsou to darebáci nebo antihrdinové na pokraji šílenství. Vezměte si například doktora Frankensteina z klasiky Mary Shelleyové z roku 1818 nebo z dr. Jekyll Roberta Louise Stevensona - nebo dokonce doktora Octopuse - ze slávy komiksu Marvel.

Související obsah

  • FBI by chtěla, aby každý přestal střílet lasery na letounech
  • Vážení spisovatelé sci-fi: Přestaňte být tak pesimističtí!
  • Kamera, která vidí kolem stěn
  • Deset vynálezů inspirovaných sci-fi

Fotograf Robert Shults chce obrátit šílený vědec trope na hlavu s řadou fotografií, které vrhají každodenní fyziky jako kluky a holky, které zachrání den. Jeho příběh začíná na University of Texas v Austinu v roce 2008. Shults v té době vyučoval fotografický workshop a náhodou se setkal s přítelem přítele, který pracoval v laboratoři kampusu s názvem Centrum pro vysokou energetickou hustotu vědy. Federálně financovaná laboratoř v útrobách fyzikální budovy je uzavřena olovem, betonem a ocelí a je zde umístěn laser petawattu, který může za zlomek sekundy produkovat více energie než celá americká elektrická síť.

Petawatt laser pracuje na stejných základních principech jako lasery, které se nacházejí v domácích tiskárnách nebo laserových ukazovátcích: zesiluje paprsek světla. Začínaje velmi slabým pulsem světla (jedna miliardtina joulu), laser zesiluje těchto sto miliardkrát na asi 200 joul - což odpovídá normální žárovce běžící několik sekund. Až na to, že sbírají tuto energii do desetiny biliónty sekundy, aby vytvořili jedno z nejjasnějších světel ve vesmíru.

Vědci mohou pomocí paprsku urychlit částice - například dělají, aby vyrobili vysoce energetické protony pro použití v terapiích rakoviny nebo aby vytvořili neutrony, které při průchodu materiály mohou určit, zda jsou zkorodované. Ale možná nejvíce vzrušující experimenty prováděné v laboratoři University of Texas zahrnují astrofyzikální modely. Světlo, které laser produkuje, je srovnatelné se skutečně intenzivním prostředím ve vesmíru, jako je střed hvězdy nebo oblast v těsné blízkosti černé díry.

"Můžete si vzít tento velmi intenzivní puls světla a pak něco udeřit a vytvořit velmi extrémní stav hmoty, " říká Todd Ditmire, který řídí laboratoř. "Je to jako přivést hvězdu na Zemi."

Jako dítě Shults sledoval záchvaty NASA a miloval světy sci-fi Star Wars a Star Trek . "Doslova od té doby, co jsem byl dítě, si nevzpomínám na dobu, kdy jsem nebyl úplně fascinován průzkumem vesmíru, " říká.

Možná z tohoto důvodu, Shults byl vždy zaujatý fyzikou. Fotografové a fyzici ve skutečnosti čerpají ze stejných základních nástrojů: světla, prostoru a optiky. Když viděl laser v akci, věděl, že to musí být předmětem jeho dalšího fotografického projektu. "Nemůžeme letět do středu vesmíru, abychom viděli tyto věci, ale mohou sem přivést světlo, " říká Shults. "To je pro mě ta nejzajímavější věc, jakou jsem v životě viděl."

V průběhu devíti měsíců Shults stínoval vědce pracující s laserem. V té době se zařízení právě otevřelo, tolik z toho, co dělali, zahrnovalo ladicí nástroje. Protože laboratorní práce obvykle neznamená skvělé akční záběry, strávil Shults mnoho dní pozorováním vědců, kteří chodí sem a tam z jednoho konce laseru na druhý a drobnými úpravami optických přístrojů. Fotograf chtěl sdělit zásadní povahu těchto světských akcí.

"Mým úkolem je předat divákovi, jak se cítí být v zařízení a jak s tímto zařízením komunikovat, " říká Shults. "A rozhodně se cítí mnohem velkolepější a dramatičtější, než to vypadá."

Pomocí analogového dálkoměru střílel na černobílý film s vysokým kontrastem (1600 ASA), aby jeho fotografii získal jemnozrnný vzhled. Vytvoření tohoto vizuálního dramatu bylo součástí efektu a nezbytnosti. „Fotografování není normální, “ říká Shults. Přímý snímek laserového světla může smažit světelné senzory v digitálním fotoaparátu. Ačkoli laserové světlo může spálit díru ve filmu, s filmem Shults to stačí proklikat na další filmový snímek, místo toho, aby musel vyměnit celý digitální fotoaparát v možnosti, že náhodou pořídil přímý snímek paprsku.

Shodou okolností musela být laserová místnost sama zahalena ve tmě, aby viděla paprsek pomocí infračervených přístrojů, a záblesky laserového světla v tomto temném prostředí hrály jen drama. Světlo se stává postavou v laboratoři, jak to říká Ditmire, odrazil zařízení i vědce, kteří s ním manipulovali. A právě tento světelný efekt Shults chtěl zachytit.

Výsledné obrazy evokují sci-fi filmy jeho dětství, s jakýmsi filmem noir-esque tajemství. Obvykle jsou zobrazeny bez titulků a zvou diváka, aby si představil příběh, který řídí obrazy vědců přeměněných superhrdinů. Shults nazývá sérii „Superlativní světlo“, a to jak ve spojení s vysokou kvalitou samotného laseru, tak s teologickým esejem filozofky Catherine Pickstockové - Pickstock používá frázi k popisu neustálé tvořivosti postavy božstva.

Shults chtěl v jistém smyslu vykreslit průnik skutečnosti a fikce. Fotografie na jedné úrovni dokumentují realitu vědců pracujících v laboratoři, ale díky své konstrukci také zachycují fantastickou povahu experimentů vědců. Shults si hraje s myšlenkou, že ačkoli považujeme fotografii za pravdivý prostředek zprostředkování reality, fotografie mohou být také záměrně navrženým médiem, které je perfektní pro půjčování obrázků smyslem pro fantazii.

Tento měsíc Shults získal v kampani Kickstarter 23 841 dolarů, aby pomohl financovat vydávání knihy, kterou má letos na podzim vydat neziskový vydavatel umění a fotografie Daylight Books. Namísto tradičního, někdy upchatého eseje kritiky umění, které předchází většině fotoknih, narukoval Ditmire, aby napsal vysvětlení vědy vedené v laboratoři University of Texas. Kniha bude také obsahovat příběh, který bude následovat s obrázky, napsaný Rudy Ruckerem, matematikem a autorem.

Vydavatel plánuje svázat knihu pomocí vazby „hlava-ocas“ starých dvou sci-fi knih v jednom - kde čtenáři mohli číst jeden román zepředu dozadu a poté knihu převrátit a přečíst si jiný příběh zpět přední. Každý čtenář může zažít jinou zkušenost, ať už začne číst Ditmireův vědecký text nebo Ruckerův sci-fi příběh. Shults doufá, že tento hravý formát „rozšíří fikci a fikci celé věci, její vědu a umění, představivost a disciplínu“.

Adventures In Laser Science