Ver, Descobrir e Saber

Fotografia registra ciência, e fotografia é ciência

Imagem cortesia de Hubble.

Como um estudante de física apaixonado pela fotografia, adoro olhar para os pináculos da descoberta que a fotografia capturou em todos os campos da ciência.

No meu próprio campo da física, a fotografia não é usada apenas para registrar descobertas, mas para realmente fazer descobertas. Nesta peça, mostrarei como a fotografia está presente na vanguarda da descoberta humana nos últimos 150 anos.

Edwin Hubble e Andrômeda

O astrônomo Edwin Hubble entendeu pela primeira vez que Andrômeda (ou M31) não era uma "nebulosa em espiral", como eram então conhecidas. Ele usou estrelas variáveis ​​da Cefeida, que pulsam em intervalos regulares e brilho conhecido, para calcular a distância até Andrômeda, achando muito distante para estar em nossa própria Via Láctea. Ele descobriu que Andrômeda era seu próprio "universo insular". Esses universos seriam posteriormente renomeados de galáxias.

Sua descoberta mudou nossa percepção do universo da noite para o dia. A Via Láctea não era mais a única galáxia; havia outros, cada um dos quais continha dezenas de bilhões a centenas de bilhões de estrelas. O universo se tornou duas vezes maior da noite para o dia. Fotografia era a chave.

O slide original do Hubble com sua própria etiqueta. Imagem cortesia do céu e do telescópio.

O Hubble usou um telescópio de 100 polegadas no Monte Wilson para fazer uma exposição de quatro horas em uma placa de vidro fotossensível. Essa imagem e as imagens subseqüentes mostraram a ele a existência de variáveis ​​cefeidas, possibilitando suas descobertas.

O Telescópio Espacial Hubble foi construído e lançado em 1990, nomeado em homenagem ao Hubble e em reconhecimento à importância de sua descoberta. A imagem na parte superior desta peça é uma fotografia do Deep Field tirada por esse telescópio.

Rosalind Franklin e DNA ('Foto 51')

Foto 51. Cortesia da BBC.

A foto 51 foi a peça que faltava na descoberta da estrutura do DNA. É uma imagem de difração de raios X do DNA cristalizado, tirada em uma placa fotossensível, como as imagens de Hubble.

Com a Foto 51, Watson e Crick foram capazes de determinar a estrutura do DNA: uma dupla hélice de filamentos antiparalelos ligados entre si por pares de bases. A foto de Rosalind Franklin não apenas forneceu informações sobre a estrutura do DNA, mas também os parâmetros para seu tamanho.

A controvérsia é atribuída à fotografia de Franklin porque Watson e Crick a usaram sem a permissão dela, permitindo deduzir a estrutura final do DNA. Junto com Maurice Wilkins, Watson e Crick receberam o Prêmio Nobel por sua descoberta. Franklin não foi incluída porque ela havia morrido quatro anos antes.

Os Desembarques da Lua

Bootprint na superfície lunar. Cortesia da NASA.

Existem poucos momentos na ciência em que a fotografia ocupou o centro do palco, tanto quanto os pousos na lua. Preparado com câmeras Hasselblad, Neil Armstrong e Buzz Aldrin foram capazes de capturar os momentos em que os humanos pisaram pela primeira vez em um corpo celeste que não era a Terra.

Em todos os pousos na lua que ocorreram, os astronautas usaram a fotografia não apenas para capturar momentos em outro mundo, mas também para pesquisas científicas genuínas.

Os objetivos fotográficos incluíam a captura de imagens panorâmicas da lua em alta resolução para uso no mapeamento preciso da superfície lunar e na investigação das propriedades reflexivas da lua e da Terra. A documentação de tarefas e experimentos operacionais também foi de grande importância.

Buzz Aldrin na lua. Imagem cortesia da NASA.

Close-Ups

Embora tenhamos visto o poder da fotografia em visualizar as coisas nas escalas mais profundas e grandiosas do Hubble, a fotografia também expõe as minúsculas cosmologias da natureza. Cantos da realidade material se revelam à medida que a macrofotografia revela universos indisponíveis ao olho humano.

Imagem cortesia de monovisões.

O fotógrafo alemão Albert Renger-Patzsch foi um dos primeiros a ver o mundo sob essa nova perspectiva. Embora seus esforços não tenham sido científicos em suas intenções, eles mostram como a fotografia pode atuar como uma ponte grandiosa entre arte e ciência.

Artistas e cientistas descobriram que, ao recortar a realidade em pedaços cada vez menores, surgiram belas novas formas de interesse estético e científico. O esforço para quebrar o mundo em pedaços cada vez menores continua até hoje com o uso da Microscopia Eletrônica para investigar uma variedade de fenômenos intrigantes. Essa microscopia tornou-se tão poderosa que é capaz de resolver átomos individuais.

O Bóson de Higgs

Imagem cortesia do New York Times.

Obviamente, a fotografia não é usada apenas para fazer descobertas, mas também para documentá-las. A foto acima é tirada de uma conferência no CERN em 2012 e mostra o momento da inauguração da descoberta do Bóson de Higgs. Podemos ver a pura alegria que um experimento científico colaborativo de 50 anos produziu.

Para mim, essa exaltação resume o motivo pelo qual os seres humanos pesquisam e por que fazer ciência é um esforço que vale a pena.

Ver, descobrir e conhecer.