https://frosthead.com

Eventyr i laservidenskab

Forskere er sjældent helte i det fiktive univers. Faktisk er de oftere end ikke skurkene eller antiheltene på randen af ​​sindssyge. Tag doktor Frankenstein for eksempel fra Mary Shelleys klassiker fra 1818 eller Robert Louis Stevensons Dr. Jekyll - eller endda Doc Octopus, fra Marvel-tegneserieberømmelsen.

Relateret indhold

  • FBI vil gerne have, at alle skal stoppe med at skyde lasere på fly
  • Kære science fiction-forfattere: Stop med at være så pessimistisk!
  • Kameraet der kan se omkring murene
  • Ti opfindelser inspireret af science fiction

Fotograf Robert Shults ønsker at vende den gale videnskabsmand trope på hovedet med en serie fotografier, der kaster hverdagens fysikere som de fyre og gals, der redder dagen. Hans historie begynder på University of Texas i Austin i 2008. Shults underviste et fotograferingsværksted på det tidspunkt, og han mødte tilfældigvis en ven af ​​en ven, der arbejdede i et campuslaboratorium kaldet Center for High Energy Density Science. Det føderalt finansierede laboratorium i tarmene i fysikbygningen er indkapslet af bly, beton og stål og huser en petawatt-laser, som i en brøkdel af et sekund kan producere mere strøm end hele det amerikanske elektriske net.

En petawatt-laser fungerer efter de samme grundlæggende principper, som de lasere, der findes i hjemmeprintere eller laserpegere: Den forstærker en lysstråle. Begyndende med en meget svag lyspuls (en milliardedel af en joule), forstærker laseren hundrede milliarder gange til ca. 200 joule - svarende til en normal lyspære, der kører et par sekunder. Bortset fra at de pakker energien ind i en tiendedel af en billion af et sekund for at skabe et af de lyseste lys i universet.

Forskere kan bruge strålen til at fremskynde partikler - noget de for eksempel gør for at fremstille protoner med høj energi til brug i kræftbehandlinger eller til at skabe neutroner, der, når de passeres gennem materialer, kan bestemme, om de er korroderede. Men måske involverer de mest forbløffende eksperimenter udført i University of Texas laboratorium astrofysiske modeller. Det lys, som laseren producerer, kan sammenlignes med virkelig intense miljøer i universet, såsom centrum af en stjerne eller området i nærheden af ​​et sort hul.

”Du kan tage denne meget intense lyspuls og derefter slå noget og skabe en meget ekstrem stofstilstand, ” siger Todd Ditmire, der leder laboratoriet. ”Det er som at bringe en stjerne til Jorden.”

Som barn så Shults på NASA-løft og elskede science fiction-verdener i Star Wars og Star Trek . ”Bogstaveligt talt siden jeg var barn kan jeg ikke huske et tidspunkt, hvor jeg ikke var helt fascineret af udforskningen af ​​det ydre rum, ” siger han.

Måske af denne grund har Shults altid været fascineret af fysik. Fotografer og fysikere tegner faktisk de samme grundlæggende værktøjer: lys, rum og optik. Da han så laseren i aktion, vidste han, at det måtte være genstand for hans næste fotograferingsprojekt. ”Vi kan ikke flyve ud til midten af ​​rummet for at se dette, men de kan bruge lys til at bringe det her, ” siger Shults. ”Det for mig er det mest fascinerende, jeg har set i mit liv.”

Over ni måneder skyggede Shults forskere, der arbejder med laser. På det tidspunkt var anlægget netop åbnet, så meget af hvad de gjorde involverede finjusteringsinstrumenter. Fordi laboratoriearbejde generelt ikke giver store actionbilleder, tilbragte Shults mange af sine dage med at se forskere gå frem og tilbage fra den ene ende af laseren til den anden ved at foretage små justeringer af optiske instrumenter. Fotografen ønskede at formidle den vitale natur af disse verdslige handlinger.

”Mit job er at give en seer, hvordan det er at være i faciliteten og interagere med denne enhed, ” siger Shults. "Og det føles bestemt meget mere storslået og dramatisk, end det sandsynligvis ser ud."

Ved hjælp af et analogt afstandsmålerkamera optog han sort / hvid-film med høj kontrast (1600 ASA) for at give sine fotografier et finkornet udseende. Oprettelse af dette visuelle drama var en del effekt og en nødvendighed. "Det er ikke et normalt sted at tage fotografier, " siger Shults. Et direkte skud af laserlys kan stege lyssensorerne i et digitalt kamera. Skønt laserlys kan brænde et hul i filmen, med film kunne Shults bare klik igennem til næste filmramme i stedet for at skulle udskifte et helt digitalt kamera i off-chancen for, at han ved en fejltagelse tog et direkte skud på bjælken.

Tilfældigt måtte selve laserrummet være indhyllet i mørke for at se strålen gennem infrarøde instrumenter, og blinkene af laserlys i dette mørke miljø spillede kun dramaet. Lyset bliver en karakter i laboratoriet, som Ditmire udtrykker det, der spretter både udstyret og forskerne, der manipulerer det. Og det var denne lyseffekt, som Shults så ud til at fange.

De resulterende billeder fremkalder science fiction-film fra hans barndom med et slags film noir-esque mysterium. De er typisk præsenteret uden billedtekst, og inviterer seeren til at forestille sig en historie der driver billederne af forskerne-vendte superhelter. Shults kalder serien "The Superlative Light", både med henvisning til selve laserens høje kvalitet og et teologisessay af filosof Catherine Pickstock - Pickstock bruger udtrykket til at beskrive den guddommelige figurers konstante kreativitet.

Shults ville på en måde skildre krydset mellem fakta og fiktion. På et niveau dokumenterer fotografierne virkeligheden for forskere, der arbejder i et laboratorium, men på grund af den måde de er konstrueret på, fanger de også den fantastiske natur af forskernes eksperimenter. Shults spiller med tanken om, at selv om vi betragter fotografering som et sandt middel til at formidle virkeligheden, kan fotografier også være et bevidst konstrueret medium, der er perfekt til at give billeder en følelse af fantasi.

Denne måned indsamlede Shults 23.841 $ i en Kickstarter-kampagne for at hjælpe med at finansiere udgivelsen af ​​en bog, der blev udgivet i efterår af Daylight Books, en non-profit kunst- og fotografudgiver. I stedet for det traditionelle, sommetider indelukkede kunstkritikessay, der går foran de fleste fotobøger, har han vervet Ditmire til at skrive en forklaring på videnskaben, der blev udført ved laboratoriet i University of Texas. Bogen vil også indeholde en historie, der skal gå sammen med billederne, som er bundet af Rudy Rucker, en matematiker og forfatter.

Udgiveren planlægger at binde bogen ved hjælp af en bog-til-hale-indbinding af gamle to-i-en sci-fi-bøger - hvor læserne kunne læse en roman forfra og derefter vende bogen over og læse en anden historie tilbage til foran. Hver læser kan have en anden oplevelse, hvad enten de begynder at læse Ditmires videnskabelige tekst eller Ruckers sci-fi-historie. Shults håber, at dette legende format "vil øge fiktion og nonfiktion for det hele, videnskaben og kunsten, fantasien og disciplinen."

Eventyr i laservidenskab