以下是改变科学史的10张惊人照片

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  • 近几个世纪以来,科学为人类带来了难以估量的进步,以令人敬畏又发人深省的方式改变着我们的生活。

  • 幸运的是,摄影本身也是一项科学成就,它记录了科学领域一些最重要的事件、人物和发现,让我们得以获得前所未有的洞见,并拓展了我们对世界的认识。

  • 以下是科学史上最重要的一些照片:

1. 哈勃望远镜的“极深场”

Image: 美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)

这张照片于2012年9月25日发布,名为极深场,也称XDF,由美国国家航空航天局哈勃太空望远镜10年来拍摄的影像合成而成。这张图像展现的正是宇宙的开端。图中呈现的星系可追溯至约132亿年前,而据估计,宇宙已有137亿年历史。

哈勃望远镜通过持续23天的曝光,收集微弱光线,完成了这一壮举。在当时拍摄的宇宙最深处影像中,我们看到了数千个远近不同的星系。更具体地说,照片呈现的这片太空位于天炉座。

2. 1927年索尔维会议

索尔维会议是最著名的科学家聚会之一,至今仍在举办,主要致力于解决物理学和化学领域的重大问题。会议由国际索尔维物理与化学研究所主办,该研究所由比利时实业家欧内斯特·索尔维于1912年创立。

或许最著名的一次会议于1927年10月举行,议题是电子和光子。这张照片记录了当时的会议,出席者包括阿尔伯特·爱因斯坦、玛丽·居里、尼尔斯·玻尔、维尔纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、马克斯·普朗克等物理学和化学领域的奠基性人物。29位与会者中,有17人当时已获得或后来获得了诺贝尔奖。会议上的主要交锋,是由爱因斯坦领导的科学实在论者与由玻尔领导的工具主义者之间的辩论。

3. “三位一体”核试验

Image: 伯林·布里克斯纳 / 洛斯阿拉莫斯国家实验室

人类首次引爆核武器,代号为“三位一体”,时间是1945年7月16日凌晨5时29分。这次试验开启了原子时代,是曼哈顿计划科学家们努力的集大成之作。试验地点位于新墨西哥州索科罗东南约35英里(56公里)处,当时那里是美国陆军航空军阿拉莫戈多轰炸与射击靶场。

这场爆炸当量为22千吨,使用的是一枚钚装置,绰号“小玩意”。它与后来于1945年8月9日在长崎上空引爆的“胖子”采用相同设计。

有趣的是,“三位一体”这个名字来自J·罗伯特·奥本海默,他是洛斯阿拉莫斯实验室的主任。他的灵感源自约翰·多恩的诗作。

4. 淡蓝色圆点

Image: 美国国家航空航天局(NASA)

这张著名影像由旅行者1号太空探测器拍摄,拍摄建议来自天文学家卡尔·萨根,拍摄日期为1990年2月14日。当时探测器距离地球60亿公里(37亿英里)。因此,照片中的地球看起来只是一个小点或像素,凸显出太空令人惊叹的浩瀚。

这张照片启发卡尔·萨根在他的著作《淡蓝色圆点》中写下了这段优美文字:

再看看那个小点。那就是这里。那就是家园。那就是我们。你爱的人、你认识的人、你听说过的每一个人,以及曾经存在过的每一个人,都曾在上面度过一生。我们的欢乐与痛苦汇聚于此;数以千计坚定笃信的宗教、意识形态和经济学说,形形色色的猎人和采集者、英雄和懦夫、文明的创造者和毁灭者、国王和平民、热恋中的年轻伴侣、每一位母亲和父亲、满怀希望的孩子、发明家和探索者、道德教诲者、腐败政客、每一位“超级明星”和“最高领袖”,以及我们这个物种历史上的每一位圣人和罪人,都曾生活在那里——在一粒悬浮于阳光中的尘埃上。

5. 尼古拉·特斯拉在实验室中

这张令人惊叹的照片拍摄于约1899年,画面中的发明家是尼古拉·特斯拉,地点是他在科罗拉多斯普林斯的实验室。据说,他当时坐在旁边读书,身旁是巨大的“放大型发射器”,而这台高压发电机正产生惊人的闪电。这张照片大大助长了特斯拉的传奇色彩,但实际上,它是摄影师迪肯森·V·艾利策划的一场宣传把戏。他采用了二次曝光,将暗室中机器产生火花的影像与特斯拉坐在椅子上的影像合成在一起。

特斯拉后来在他的《科罗拉多斯普林斯笔记》中写道,承认这张照片是早期的“Photoshop”作品:“当然,拍摄实验者时并没有放电现象,尽管人们可能会以为如此!”

6. 狄拉克与费曼交谈

这张照片拍摄于1963年的华沙,展现了物理学家理查德·费曼与自己的偶像——物理学家、诺贝尔奖得主保罗·狄拉克交谈。狄拉克被视为量子力学的奠基人之一。

据安东·Z·卡普里在《物理学轶事史》中记载,有个关于狄拉克的故事,让我们得以一窥他追求精确的性格:

有一次,泡利和狄拉克同乘一列火车。为了打破沉默,泡利指着窗外看到的几只羊说道:“看起来这些羊刚剪过毛。”狄拉克也观察了窗外的羊,然后回答:“至少这一侧是。”

7. 51号照片

51号照片是人类拍摄的第一张DNA影像,是识别其结构的关键一步。这张呈现双螺旋结构的照片由博士生雷蒙德·戈斯林于1952年5月拍摄,当时他在伦敦国王学院师从罗莎琳德·富兰克林。这张照片对弗朗西斯·克里克、莫里斯·威尔金斯和詹姆斯·沃森构建DNA分子的化学模型起到了关键作用,并促成他们获得1962年诺贝尔奖。遗憾的是,富兰克林没有获得该奖。

8. 巴兹·奥尔德林在月球上

Image: 美国国家航空航天局(NASA)

这张照片摄于1969年7月20日,画面中是阿波罗11号宇航员巴兹·奥尔德林在月球表面行走。很难找到比这更具标志性的画面了。

照片由阿波罗11号指令长“鹰”号登月舱旁的奥尔德林,当时由阿波罗11号指令长尼尔·阿姆斯特朗拍摄。使用的设备是一台70毫米月面相机。当天,阿姆斯特朗和奥尔德林在静海区域探索了约两个半小时。他们的队友迈克尔·柯林斯则乘坐指令舱在上空绕月飞行,指令舱名为“哥伦比亚”号。

9. 尼尔斯·玻尔与阿尔伯特·爱因斯坦辩论量子力学

20世纪20年代,物理学界的一些杰出人物围绕新兴的量子力学领域该如何诠释,展开了激烈辩论。一方是尼尔斯·玻尔和维尔纳·海森堡,他们在理论中主张,物理系统只有概率,而没有特定属性,直到有人对其进行测量。另一方,正如《自然》杂志所述,是阿尔伯特·爱因斯坦。他认为客观实体具有独立的实在性,这体现在他那句著名的俏皮话中:上帝“不会掷骰子”。他提出,哥本哈根诠释并不完整,还存在尚未发现的隐变量。这场关乎量子力学本质的争论被定格在这张1925年的照片中,至今仍在继续。

10. 地出

Image: 美国国家航空航天局(NASA)

这是另一张美国国家航空航天局拍摄的照片,拍摄时间为 1968年12月24日,拍摄者是阿波罗8号宇航员威廉·安德斯,当时他正参与首次载人绕月飞行。这张平安夜拍摄的影像后来被誉为“有史以来影响力最大的环境摄影作品”,这是著名自然摄影师盖伦·罗威尔给出的评价。照片呈现了生机盎然、色彩鲜明的地球悬于月球荒芜地表之上,改变了许多人的观点和宗教立场。它还被印在美国邮政的邮票上。

以下是从录音中整理出的照片拍摄过程文字记录,展现了安德斯与任务指令长弗兰克·博尔曼之间的一段简短对话:

安德斯:天哪!快看那边那张照片!地球升起来了。哇,真漂亮。

博尔曼:嘿,别拍,那不在计划内。(开玩笑)

安德斯:(笑)吉姆,你有彩色胶卷吗?快把那卷彩色胶卷递给我,好吗……

洛弗尔:天哪,太棒了!

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