https://frosthead.com

Eventyr i laservitenskap

Forskere er sjelden helter i det fiktive universet. Faktisk er de oftere enn ikke skurkene eller antiheltene på randen av sinnssykdom. Ta for eksempel doktor Frankenstein fra Mary Shelleys klassiker fra 1818, eller Robert Louis Stevensons Dr. Jekyll - eller til og med Doc Octopus, fra berømmelsen om tegneserien Marvel.

Relatert innhold

  • FBI vil at alle skal slutte å skyte lasere på fly
  • Kjære science fiction-forfattere: Slutt å være så pessimistisk!
  • Kameraet som kan se rundt vegger
  • Ti oppfinnelser inspirert av science fiction

Fotograf Robert Shults ønsker å vri den gale forskeren trope på hodet med en serie fotografier som kaster hverdagslige fysikere som gutta og galsene som redder dagen. Historien hans begynner på University of Texas i Austin i 2008. Shults underviste på et fotograferingsverksted på den tiden, og han møtte tilfeldigvis en venn av en venn som jobbet i et campuslaboratorium kalt Center for High Energy Density Science. Det føderalt finansierte laboratoriet i tarmene i fysikkbygget er innkapslet av bly, betong og stål og rommer en petawatt-laser, som kan produsere i et brøkdel av et sekund mer kraft enn hele det amerikanske elektriske nettet.

En petawatt-laser fungerer på samme grunnleggende prinsipper som laserne som finnes i hjemmeskrivere eller laserpekere: den forsterker en lysstråle. Fra en veldig svak lyspuls (en milliarddel av en joule), forsterker laseren hundre milliarder ganger til omtrent 200 joule - tilsvarer en normal lyspære som kjører noen sekunder. Bortsett fra at de pakker den energien inn i en tidel av en billion sekund for å skape et av de lyseste lysene i universet.

Forskere kan bruke strålen for å akselerere partikler - noe de gjør, for eksempel for å lage protoner med høy energi til bruk i kreftbehandlinger eller for å lage nøytroner som, når de føres gjennom materialer, kan bestemme om de er korroderte. Men, kanskje de mest ubehagelige eksperimentene som ble gjort i University of Texas laboratorium, involverer astrofysiske modeller. Lyset som laseren produserer er sammenlignbart med virkelig intense miljøer i universet, for eksempel sentrum av en stjerne eller området i nærheten av et svart hull.

"Du kan ta denne veldig intense lyspulsen og deretter slå noe og skape en veldig ekstrem sakstilstand, " sier Todd Ditmire, som leder laboratoriet. "Det er som å bringe en stjerne til jorden."

Som barn så Shults på NASAs opphevelse og elsket science fiction-verdenene til Star Wars og Star Trek . "Bokstavelig talt siden jeg var barn kan jeg ikke huske en tid da jeg ikke var helt fascinert av utforskingen av det ytre rom, " sier han.

Kanskje av denne grunn har Shults alltid vært fascinert av fysikk. Fotografer og fysikere tegner faktisk de samme grunnleggende verktøyene: lys, rom og optikk. Da han så laseren i aksjon, visste han at det måtte være gjenstand for hans neste fotograferingsprosjekt. "Vi kan ikke fly ut til midten av verdensrommet for å se dette, men de kan bruke lys for å ta det hit, " sier Shults. "Det for meg er det mest fascinerende jeg har sett i livet mitt."

Over ni måneder skygget Shults forskere som arbeidet med laseren. På det tidspunktet hadde anlegget nettopp åpnet, så mye av det de gjorde involverte finjusteringsinstrumenter. Fordi laboratoriearbeid generelt ikke gir gode actionbilder, brukte Shults mange av dagene sine på å se forskere gå frem og tilbake fra den ene enden av laseren til den andre ved å gjøre små justeringer av optiske instrumenter. Fotografen ønsket å formidle den vitale naturen til disse verdslige handlingene.

"Jobben min er å formidle til en seer hvordan det å føle seg å være i anlegget og samhandle med denne enheten, " sier Shults. "Og det føles absolutt mye mer storslått og dramatisk enn det sannsynligvis ser ut."

Ved hjelp av et analogt avstandsmålerkamera tok han på svart-hvit film med høy kontrast (1600 ASA) for å gi fotografiene et finkornet utseende. Å lage dette visuelle dramaet var en del effekt og en del nødvendighet. "Det er ikke et normalt sted å ta bilder, " sier Shults. Et direkte skudd med laserlys kan steke lyssensorene i et digitalt kamera. Skjønt laserlys kan brenne et hull i film, med film kunne Shults bare klikk deg videre til neste filmramme, i stedet for å måtte bytte ut et helt digitalt kamera i sjansen for at han ved et uhell tok et direkte skudd av strålen.

Tilfeldigvis måtte selve laserrommet være innhyllet i mørke for å se strålen gjennom infrarøde instrumenter, og blinkene fra laserlys i dette mørke miljøet spilte bare opp dramaet. Lyset blir en karakter i laboratoriet, slik Ditmire uttrykker det, spretter av både utstyret og forskerne som manipulerer det. Og det var denne lyseffekten som Shults var ute etter å fange opp.

De resulterende bildene fremkaller science fiction-filmene i hans barndom, med et slags film noir-esque mysterium. De er vanligvis presentert uten billedtekst, og inviterer betrakteren til å forestille seg en historie som driver bildene til forskerne-drepte superhelter. Shults kaller serien "The Superlative Light", både med henvisning til laserens høye kvalitet og et teologisessay av filosofen Catherine Pickstock - Pickstock bruker uttrykket for å beskrive den kontinuerlige kreativiteten til en gudsfigur.

Shults ønsket på en måte å fremstille skjæringspunktet mellom fakta og fiksjon. På ett plan dokumenterer fotografiene virkeligheten til forskere som arbeider i et laboratorium, men på grunn av måten de er konstruert på, fanger de også den fantastiske naturen til forskernes eksperimenter. Shults leker med ideen om at selv om vi tar fotografering som et sannferdig middel for å formidle virkeligheten, kan fotografier også være et bevisst konstruert medium perfekt for å gi bilder en følelse av fantasi.

Denne måneden samlet Shults inn 23 841 dollar i en Kickstarter-kampanje for å hjelpe til med å finansiere utgivelsen av en bok, som ble gitt ut i høst av Daylight Books, et forlag for kunst og fotografering. I stedet for det tradisjonelle, til tider innstoppede kunstkritikk-essayet som går foran de fleste fotobøker, har han vervet Ditmire til å skrive en forklaring på vitenskapen som ble utført ved laboratoriet i University of Texas. Boken vil også inneholde en historie å gå sammen med bildene, skrevet av Rudy Rucker, en matematiker og forfatter.

Forlaget planlegger å binde boken ved å bruke hode-til-hale-innbinding av gamle to-i-ett-sci-fi-bøker - der leserne kunne lese en roman foran og bak, og deretter snu boken og lese en annen historie tilbake til front. Hver leser kan ha en annen opplevelse, enten de begynner å lese Ditmires vitenskapelige tekst eller Ruckers sci-fi-historie. Shults håper dette lekne formatet vil «forsterke fiksjonen og sakprosa for det hele, vitenskapen og kunsten, fantasien og disiplinen.»

Eventyr i laservitenskap