https://frosthead.com

Pengembaraan Dalam Sains Laser

Para saintis jarang pahlawan di alam semesta fiksyen. Sebenarnya, lebih kerap daripada tidak mereka penjahat atau antiheroe di ambang kegilaan. Ambil Doktor Frankenstein, contohnya dari klasik 1818 Mary Shelley, atau Robert Louis Stevenson Dr. Jekyll-atau bahkan Doc Octopus, ketenaran buku komik Marvel.

Kandungan Terkait

  • FBI Akan Suka Semua Orang Berhenti Menembak Lasers di Pesawat
  • Penulis fiksyen yang dihormati: Berhenti Menjadi Pessimistik!
  • Kamera Itu Boleh Lihat Sekeliling Dinding
  • Ten Inventions Diilhamkan oleh Fiksyen Sains

Jurugambar Robert Shults mahu mengubah trofi saintis gila di kepalanya dengan satu siri gambar yang memancarkan fizik setiap hari sebagai lelaki dan wanita yang menyelamatkannya. Kisahnya bermula di University of Texas di Austin pada tahun 2008. Shults mengajar bengkel fotografi pada masa itu, dan dia bertemu kawan seorang kawan yang bekerja di makmal kampus yang dipanggil Pusat Sains Ketumpatan Tinggi. Makmal yang dibiayai oleh federal di dalam usus bangunan fizik dibungkus dengan plumbum, konkrit dan keluli dan rumah laser petawatt, yang boleh menghasilkan, untuk pecahan kedua, lebih banyak kuasa daripada keseluruhan grid elektrik AS.

Laser petawatt berfungsi dengan prinsip asas yang sama seperti laser yang terdapat di pencetak rumah atau penunjuk laser: ia menguatkan sinaran cahaya. Bermula dengan nadi yang sangat lemah cahaya (satu bilion joule), laser menguatkan ini seratus bilion kali kepada kira-kira 200 joule-setara dengan bola lampu normal yang berjalan beberapa saat. Kecuali mereka membungkus tenaga itu menjadi sepersepuluh triliun satu saat untuk mencipta salah satu lampu terang di alam semesta.

Para saintis boleh menggunakan rasuk untuk mempercepatkan zarah-sesuatu yang mereka lakukan, misalnya, untuk membuat proton bertenaga tinggi untuk digunakan dalam terapi kanser atau untuk mencipta neutron yang, apabila diluluskan melalui bahan, dapat menentukan sama ada mereka berkecai. Tetapi, mungkin percubaan yang paling menakutkan yang dilakukan di makmal University of Texas melibatkan model astrofizik. Cahaya yang menghasilkan laser adalah setanding dengan persekitaran yang sangat sengit di alam semesta, seperti pusat bintang atau kawasan yang berdekatan dengan lubang hitam.

"Anda boleh mengambil nadi cahaya yang sangat sengit dan kemudian menyerang sesuatu dan membuat keadaan yang sangat melampau, " kata Todd Ditmire, yang mengarahkan makmal. "Ia seperti membawa bintang ke Bumi."

Sebagai seorang kanak-kanak, Shults menonton NASA liftoffs dan menyukai dunia fiksyen sains Star Wars dan Star Trek . "Secara harfiah sejak saya masih kanak-kanak, saya tidak dapat mengingati masa ketika saya tidak terpesona dengan eksplorasi ruang luar, " katanya.

Mungkin untuk sebab ini, Shults selalu tertarik dengan fizik. Fotografer dan ahli fizik, sebenarnya, menggunakan alat asas yang sama: cahaya, ruang dan optik. Apabila dia melihat laser dalam tindakan, dia tahu ia harus menjadi subjek projek fotografi seterusnya. "Kami tidak boleh terbang ke tengah ruang untuk melihat perkara ini, tetapi mereka boleh menggunakan cahaya untuk membawanya ke sini, " kata Shult. "Itu kepada saya adalah perkara paling menarik yang saya lihat dalam hidup saya."

Lebih sembilan bulan, Shults membayangkan saintis yang bekerja dengan laser. Pada masa itu, kemudahan baru dibuka, begitu banyak perkara yang mereka lakukan melibatkan instrumen pengubahsuaian. Kerana kerja makmal tidak biasanya membuat tembakan tindakan yang hebat, Shults menghabiskan banyak harinya menonton para saintis berjalan-jalan dari satu ujung laser ke yang lain membuat penyesuaian kecil untuk instrumen optik. Jurugambar ingin menyampaikan sifat penting tindakan duniawi ini.

"Tugas saya adalah menyampaikan kepada penonton apa yang berada di dalam kemudahan dan berinteraksi dengan peranti ini, " kata Shult. "Dan ia pastinya terasa lebih besar dan dramatik daripada kelihatannya."

Menggunakan kamera pengukur analog, dia menembak filem hitam dan putih kontras tinggi (1600 ASA) untuk memberikan gambarnya rupa rupa halus. Membuat drama visual ini adalah sebahagian daripada kesan dan keperluan sebahagian. "Ia bukan tempat biasa untuk mengambil gambar, " kata Shult. Pukulan langsung cahaya laser dapat memancarkan sensor cahaya dalam kamera digital. Walaupun cahaya laser boleh membakar lubang dalam filem, dengan filem Shults hanya boleh klik ke bingkai filem seterusnya, dan bukannya menggantikan kamera digital secara keseluruhan kerana ia tidak sengaja mengambil tembakan langsung dari rasuk itu.

Secara kebetulan, ruang laser itu sendiri harus diselubungi kegelapan untuk melihat rasuk melalui instrumen inframerah, dan cahaya laser di dalam suasana gelap ini hanya memainkan drama. Cahaya menjadi watak dalam makmal, seperti Ditmire meletakkannya, memantul kedua-dua peralatan dan saintis memanipulasinya. Dan, ia adalah kesan pencahayaan yang Shults sedang mencari untuk menangkap.

Imej yang dihasilkan membangkitkan filem-filem fiksyen sains zaman kanak-kanaknya, dengan jenis misteri filem noir-esque. Biasanya dibentangkan tanpa kapsyen, mereka menjemput penonton membayangkan jalan cerita yang memacu imej para ahli sains-berpaling-pahlawan. Shults menyebut siri "The Superlative Light, " kedua-duanya merujuk kepada kualiti laser yang tinggi itu sendiri dan esei teologi oleh ahli falsafah Catherine Pickstock-Pickstock menggunakan frasa untuk menggambarkan kreativiti berterusan tokoh dewa.

Shams mahu menggambarkan, dalam erti kata lain, persimpangan fakta dan fiksyen. Pada satu tahap, gambar tersebut mendokumenkan realiti saintis yang bekerja di makmal, tetapi kerana cara mereka dibina, mereka juga menangkap sifat fantastik dari eksperimen saintis. Shults memainkan dengan idea bahawa walaupun kita mengambil fotografi untuk menjadi cara yang benar untuk menyampaikan realiti, gambar juga boleh menjadi sederhana yang direka bentuk kejuruteraan yang sempurna untuk memberi imej imej rasa fantasi.

Bulan ini, Shult menaikkan $ 23, 841 dalam kempen Kickstarter untuk membantu membiayai penerbitan sebuah buku, yang akan dikeluarkan pada musim gugur ini oleh Daylight Books, penerbit seni dan fotografi bukan keuntungan. Daripada esei kritikan seni yang kadang-kadang pengap seni yang mendahului kebanyakan buku foto, beliau telah menyenaraikan Ditmire untuk menulis penjelasan sains yang dijalankan di makmal Universiti Texas. Buku ini juga akan menyertakan cerita untuk disertai dengan gambar, ditulis oleh Rudy Rucker, ahli matematik dan pengarang.

Penerbit merancang untuk mengikat buku dengan menggunakan buku-buku sci-fi lama-dua yang lama-di mana para pembaca dapat membaca satu muka novel ke belakang, dan kemudian membalik buku itu dan membaca kisah yang berbeza kembali ke depan. Setiap pembaca boleh mempunyai pengalaman yang berbeza, sama ada mereka mula membaca teks sains Ditmire atau cerita sci-fi Rucker. Shams mengharapkan format yang suka bermain ini akan "menambah fiksyen dan bukan fiksyen keseluruhannya, sains dan seni itu, imaginasi dan disiplin."

Pengembaraan Dalam Sains Laser