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Abenteuer in der Laserwissenschaft

Wissenschaftler sind selten Helden im fiktiven Universum. Tatsächlich sind sie meistens die Schurken oder Antihelden, die dem Wahnsinn nahe sind. Nehmen Sie zum Beispiel Doktor Frankenstein aus Mary Shelleys Klassiker von 1818 oder Dr. Jekyll von Robert Louis Stevenson - oder sogar Doc Octopus von Marvel Comic.

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Der Fotograf Robert Shults möchte dem verrückten Wissenschaftler mit einer Reihe von Fotografien den Kopf zerbrechen, in denen die alltäglichen Physiker als die Jungs und Mädels gelten, die den Tag retten. Seine Geschichte beginnt an der Universität von Texas in Austin im Jahr 2008. Shults unterrichtete zu dieser Zeit einen Fotografie-Workshop und traf zufällig einen Freund eines Freundes, der in einem Campus-Labor namens Center for High Energy Density Science arbeitete. Das von der Bundesregierung finanzierte Labor im Inneren des Physikgebäudes besteht aus Blei, Beton und Stahl und beherbergt einen Petawattlaser, der für den Bruchteil einer Sekunde mehr Strom produzieren kann als das gesamte US-amerikanische Stromnetz.

Ein Petawatt-Laser arbeitet nach den gleichen Grundprinzipien wie die Laser in Heimdruckern oder Laserzeigern: Er verstärkt einen Lichtstrahl. Ausgehend von einem sehr schwachen Lichtimpuls (ein Milliardstel Joule) verstärkt der Laser diesen um das Hundertmilliardenfache auf etwa 200 Joule - das entspricht einer normalen Glühbirne, die einige Sekunden läuft. Mit der Ausnahme, dass sie diese Energie in eine Zehntel-Billionstel-Sekunde packen, um eines der hellsten Lichter im Universum zu erschaffen.

Wissenschaftler können den Strahl zur Beschleunigung von Partikeln verwenden - beispielsweise, um energiereiche Protonen für Krebstherapien herzustellen oder Neutronen zu erzeugen, die beim Durchgang durch Materialien bestimmen können, ob sie korrodiert sind. Aber die vielleicht umwerfendsten Experimente, die im Labor der Universität von Texas durchgeführt wurden, beinhalten astrophysikalische Modelle. Das Licht, das der Laser erzeugt, ist vergleichbar mit wirklich intensiven Umgebungen im Universum, wie dem Zentrum eines Sterns oder dem Gebiet in unmittelbarer Nähe eines Schwarzen Lochs.

„Man kann diesen sehr intensiven Lichtpuls nehmen und dann auf etwas einwirken lassen und einen extremen Materiezustand erzeugen“, sagt Todd Ditmire, der das Labor leitet. "Es ist, als würde man einen Stern auf die Erde bringen."

Als Kind beobachtete Shults die NASA-Starts und liebte die Science-Fiction-Welten von Star Wars und Star Trek . „Ich kann mich buchstäblich seit meiner Kindheit nicht mehr an eine Zeit erinnern, in der ich von der Erforschung des Weltraums nicht vollständig fasziniert war“, sagt er.

Vielleicht war Shults aus diesem Grund schon immer von der Physik fasziniert. Fotografen und Physiker greifen auf die gleichen grundlegenden Werkzeuge zurück: Licht, Raum und Optik. Als er den Laser in Aktion sah, wusste er, dass er Gegenstand seines nächsten Fotografieprojekts sein musste. "Wir können nicht in die Mitte des Weltraums fliegen, um dieses Zeug zu sehen, aber sie können Licht verwenden, um es hierher zu bringen", sagt Shults. "Das ist für mich das Faszinierendste, was ich in meinem Leben gesehen habe."

Shults beschattete neun Monate lang Wissenschaftler, die mit dem Laser arbeiteten. Zu der Zeit hatte die Einrichtung gerade erst eröffnet, und so viel von dem, was sie taten, betraf das Ändern von Instrumenten. Da Laborarbeiten im Allgemeinen keine großartigen Action-Aufnahmen sind, beobachtete Shults viele seiner Tage, wie Wissenschaftler von einem Ende des Lasers zum anderen wanderten, um kleine Anpassungen an optischen Instrumenten vorzunehmen. Der Fotograf wollte die Vitalität dieser alltäglichen Handlungen vermitteln.

„Meine Aufgabe ist es, einem Betrachter zu vermitteln, wie es sich anfühlt, in der Einrichtung zu sein und mit diesem Gerät zu interagieren“, sagt Shults. "Und es fühlt sich mit Sicherheit viel großartiger und dramatischer an, als es wahrscheinlich aussieht."

Mit einer analogen Messsucherkamera machte er Aufnahmen auf kontrastreichem Schwarzweißfilm (1600 ASA), um seinen Fotografien ein feinkörniges Aussehen zu verleihen. Die Schaffung dieses visuellen Dramas war eine Teilwirkung und eine Teilnotwendigkeit. "Es ist kein normaler Ort zum Fotografieren", sagt Shults. Ein direkter Schuss von Laserlicht kann die Lichtsensoren in einer Digitalkamera braten. Obwohl Laserlicht ein Loch in Film brennen kann, könnte mit Film Shults gerade Klicken Sie sich durch, um zum nächsten Filmbild zu gelangen, anstatt eine ganze Digitalkamera ersetzen zu müssen, und zwar in der Gefahr, dass er versehentlich eine direkte Aufnahme des Strahls gemacht hat.

Zufälligerweise musste der Laserraum selbst in Dunkelheit gehüllt werden, um den Strahl durch Infrarotinstrumente zu sehen, und die Laserlichtblitze in dieser dunklen Umgebung spielten nur das Drama aus. Das Licht wird zu einer Figur im Labor, wie Ditmire es ausdrückt, und prallt sowohl von den Geräten als auch von den Wissenschaftlern ab, die es manipulieren. Und genau diesen Lichteffekt wollte Shults einfangen.

Die resultierenden Bilder erinnern an die Science-Fiction-Filme seiner Kindheit, mit einer Art Film-Noir-Geheimnis. Typischerweise ohne Bildunterschriften präsentiert, laden sie den Betrachter ein, sich eine Handlung vorzustellen, die die Bilder der Wissenschaftler-Superhelden antreibt. Shults nennt die Serie "Das Licht der Superlative", sowohl in Bezug auf die hohe Qualität des Lasers selbst als auch in Bezug auf einen theologischen Aufsatz der Philosophin Catherine Pickstock. Pickstock beschreibt mit diesem Satz die kontinuierliche Kreativität einer Gottheitsfigur.

Shults wollte gewissermaßen die Schnittstelle von Fakt und Fiktion darstellen. Auf einer Ebene dokumentieren die Fotografien die Realität von Wissenschaftlern, die in einem Labor arbeiten, aber aufgrund ihrer Konstruktion erfassen sie auch die fantastische Natur der Experimente der Wissenschaftler. Shults spielt mit der Idee, dass, obwohl wir Fotografie als wahrheitsgemäßes Mittel zur Vermittlung von Realität betrachten, Fotografien auch ein bewusst entwickeltes Medium sein können, um Bildern einen Sinn für Fantasie zu verleihen.

Diesen Monat sammelte Shults 23.841 US-Dollar in einer Kickstarter-Kampagne, um die Veröffentlichung eines Buches zu finanzieren, das im Herbst von Daylight Books, einem gemeinnützigen Kunst- und Fotoverleger, herausgebracht werden soll. Anstelle des traditionellen, manchmal verstopften Aufsatzes über Kunstkritik, der den meisten Fotobüchern vorausgeht, hat er Ditmire beauftragt, eine Erklärung der am Labor der Universität von Texas durchgeführten wissenschaftlichen Untersuchungen zu verfassen. Das Buch wird auch eine Geschichte zu den Bildern enthalten, die von Rudy Rucker, einem Mathematiker und Autor, verfasst wurde.

Der Verlag plant, das Buch mithilfe der Kopf-an-Schwanz-Bindung von alten Zwei-in-Eins-Science-Fiction-Büchern zu binden, wobei die Leser einen Roman von vorne nach hinten lesen und dann das Buch umblättern und eine andere Geschichte nach hinten lesen könnten Vorderseite. Jeder Leser kann eine andere Erfahrung machen, unabhängig davon, ob er Ditmires wissenschaftlichen Text oder Ruckers Science-Fiction-Geschichte liest. Shults hofft, dass dieses spielerische Format "die Fiktion und die Sachliteratur des Ganzen, die Wissenschaft und die Kunst des Ganzen, die Vorstellungskraft und die Disziplin erweitern wird".

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