bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Κοιτάζοντας την Τέχνη μέσα από διαφορετικά μάτια—Σαν μια μέλισσα

Υπάρχουν περισσότερα στον κόσμο από
συναντά το ανθρώπινο μάτι, γεγονός που έπληξε το σπίτι για τον 18ο αιώνα
ο αστρονόμος Sir Frederick William Herschel όταν ανακάλυψε το υπέρυθρο φως - ένα μήκος κύματος φωτός που βρίσκεται
ακριβώς έξω από το ορατό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Εμείς
μπορούμε να αισθανθούμε τη θερμότητά του, αλλά δεν μπορούμε να δούμε το φως - όχι χωρίς ιδιαίτερο
εξοπλισμός που έχει σχεδιαστεί για να είναι ευαίσθητος σε αυτό το καθεστώς.

Κατά κάποιο τρόπο ταιριάζει αυτό
αόρατη μορφή ακτινοβολίας χρησιμοποιείται τώρα από τα υπέρυθρα τηλεσκόπια για να
«δείτε» μέσα από τη διαστρική σκόνη στο σύμπαν μας για να απεικονίσετε μακριά,
κρυμμένους γαλαξίες, μεταξύ άλλων ουράνιων αντικειμένων — για να μην αναφέρουμε το
ολοένα και πιο κοινή χρήση της υπέρυθρης φωτογραφίας (IR) εδώ στη Γη. ΕΝΑ
απλή εικόνα ενός πάρκου μια ηλιόλουστη μέρα μεταμορφώνεται στο υπέρυθρο
σε ένα απόκοσμο σουρεαλιστικό τοπίο, ταυτόχρονα οικείο και εξωγήινο.

Αυτό συμβαίνει γιατί πολλά υλικά
αντανακλούν, απορροφούν και μεταδίδουν το υπέρυθρο φως διαφορετικά από το ορατό φως:Κόκκινα και
τα πράσινα φαίνονται πιο ανοιχτά, ενώ τα μπλε και τα καφέ φαίνονται σκούρα. Ένα ξεκάθαρο
ο ουρανός θα φαίνεται πολύ σκοτεινός, εκτός από το περιστασιακό λευκό σύννεφο.
η βλάστηση, όπως τα δέντρα, αντανακλά το υπερύθρων και θα φαίνεται εξαιρετικά φωτεινή
σε μια υπέρυθρη εικόνα—εκτός εάν το εν λόγω δέντρο είναι νεκρό ή
άρρωστο, οπότε αντανακλά λιγότερο IR και εμφανίζεται σκούρο. Φωτογραφίστε ένα άτομο στο
υπέρυθρες και το δέρμα θα φαίνεται κιμωλιακό, τα μάτια θα φαίνονται σκούρα
κηλίδες, τα κόκκινα χείλη θα είναι θανάσιμα χλωμά και θα εμφανιστούν σκούρα καστανά μαλλιά
σχεδόν λευκό.

Αυτές οι αντιθέσεις είναι ακριβώς αυτές
κάνει τη φωτογραφία υπερύθρων ένα τόσο χρήσιμο εργαλείο για εργασίες όπως η μελέτη φυτών
ασθένειες? ανίχνευση ανωμαλιών ινών στην κλωστοϋφαντουργία· και
ιατροδικαστική απεικόνιση υφασμάτων, ινών και μαλλιών, μεταξύ άλλων χρήσεων.
Η υπέρυθρη απεικόνιση είναι επίσης ένα τυπικό εργαστηριακό εργαλείο για ανάλυση
ξεθωριασμένα, κατεστραμμένα ή αλλοιωμένα έγγραφα, επειδή οι διαφορές μεταξύ
χρωστικές, βαφές και μελάνια εμφανίζονται καθαρά στο IR. Αυτό το καθιστά εύκολο να
προσδιορίστε εάν υπάρχει γραφή κάτω από ένα ανώτερο στρώμα κειμένου, για
παράδειγμα.

Εκεί είναι του Τσαρλς Φάλκο
ψέματα ενδιαφέροντος,
και έχει πολύ καλή παρέα. Εκτός από την εξέταση των πραγμάτων
το υπέρυθρο, οι επιστήμονες έχουν επίσης μελετήσει πίνακες, έγγραφα και
άλλα αντικείμενα που χρησιμοποιούν ακτινοβολία σύγχροτρον (και ακτίνες Χ γενικά).
Για παράδειγμα, το 2008, Ευρωπαίοι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ακτινοβολία σύγχροτρον
να ανακατασκευάσει το πορτρέτο μιας αγρότισσας που ζωγράφισε ο Vincent van
Γκογκ που ο καλλιτέχνης είχε ζωγραφίσει τότε όταν δημιούργησε το 1887
"Patch of Grass."

Καθηγητής οπτικής στο
Το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, ο Falco έγινε πρωτοσέλιδο στον κόσμο της τέχνης με α
πριν από μια δεκαετία μέσα από την αμφιλεγόμενη συνεργασία του με τον Ντέιβιντ Χόκνεϊ για το πιθανό
χρήση οπτικών βοηθημάτων εντοπισμού από ορισμένους Ολλανδούς δασκάλους, όπως ο Jan van
Άικ. Αλλά το ενδιαφέρον του για τη φωτογραφία πηγαίνει ακόμα πιο πίσω, στο δικό του
παιδική ηλικία στην Κομητεία Όραντζ της Καλιφόρνια. Πήρε το πρώτο του
φωτογραφίες όταν ήταν μόλις 5 ετών.

Η μητέρα του, χήρα δασκάλα,
του αγόρασε μια φωτογραφική μηχανή για τα Χριστούγεννα όταν ήταν 12 ετών και την έφερε
στο Αστεροσκοπείο Griffith Park στο Λος Άντζελες, μεταξύ άλλων
Ρυθμίσεις. «Έβγαλα μια φωτογραφία του φεγγαριού μέσω του προσοφθάλμιου φακού
τηλεσκόπιο», θυμάται. Μάλιστα, πιστώνει το παιδικό του πάθος
με το να κεντρίσει το ενδιαφέρον του για την οπτική.

Ήταν μόνο θέμα χρόνου
ανακάλυψε την υπέρυθρη φωτογραφία και κατάλαβε ότι θα μπορούσε να είναι
χρήσιμο στην ανάλυση των καλών τεχνών. Επειδή πολλές χρωστικές εμφανίζονται ως
Ημιδιαφανής σε αυτό το καθεστώς, η υπέρυθρη απεικόνιση μπορεί να αποκαλύψει λεπτομέρειες
σε πίνακες ζωγραφικής, ρίχνοντας έτσι φως στις αποφάσεις που πήρε ο καλλιτέχνης
δημιουργώντας το τελικό κομμάτι. «Αν ένας καλλιτέχνης έχει κάνει σημάδια
τον καμβά και μετά τον σκεπάζει με μπλε χρώμα, μπορώ να είμαι ο πρώτος
άτομο σε εκατοντάδες χρόνια για να δει αυτά τα σημάδια», λέει. "Ακόμη και
αν είναι ασήμαντα σημάδια, κάθε φορά που τα βλέπω, είναι
εξαιρετικά συναρπαστικό.”

Η υπέρυθρη απεικόνιση έχει χρησιμοποιηθεί για
αναλύει παλιά έγγραφα και έργα τέχνης από τη δεκαετία του 1960. Αλλά το
Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται συνήθως από συντηρητές για αυτού του είδους την ανάλυση είναι
ογκώδη και ακριβό? τα συστήματα μπορούν να τρέξουν περισσότερα από 100.000 $. Η Falco έχει αναπτύξει μια χακαρισμένη έκδοση χειρός
[pdf]—όχι
τόσο ακριβές σε ανάλυση, αλλά φθηνότερο και πιο φορητό, καθιστώντας το
είναι δυνατό να απεικονίσετε πίνακες ζωγραφικής ακριβώς στους τοίχους που κοσμούν.

Οι πρώτες υπέρυθρες φωτογραφίες ήταν
λήφθηκε τον 19ο αιώνα, αν και η πρακτική δεν έγινε
κοινή μέχρι την εφεύρεση των ταινιών υπερύθρων στις αρχές του 20ου αιώνα και
την ταυτόχρονη ανάπτυξη ειδικών υπέρυθρων φίλτρων. Η άνοδος του
η ψηφιακή φωτογραφική μηχανή αφαίρεσε την ανάγκη για φασαρία με χημικά και
ειδικές ταινίες. Οι αισθητήρες εικόνας που χρησιμοποιούνται στις ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές είναι ήδη
ευαίσθητο στο υπέρυθρο φως. Στην πραγματικότητα, έρχονται εξοπλισμένα με φίλτρα
να το αφαιρέσετε. Βγάλτε το φίλτρο και αντικαταστήστε το με ένα άλλο
μπλοκάρει το ορατό φως και το voila! Έχετε τον εαυτό σας ψηφιακό
κάμερα υπερύθρων.

Η Falco αγόρασε μια μεταχειρισμένη Canon 30D
eBay και το μετέτρεψε σε κάμερα υπερύθρων και το έχει χρησιμοποιήσει
φωτογραφίστε πίνακες που παρουσιάζουν ενδιαφέρον σε μουσεία σε όλο τον κόσμο:
Ουάσιγκτον, DC's, Εθνική Πινακοθήκη Τέχνης, Κρατικό Ερμιτάζ
Μουσείο στην Αγία Πετρούπολη και το Εθνικό Μουσείο Δυτικής του Τόκιο
Τέχνη, για να αναφέρουμε μερικά. Συνολικά, ξόδεψε περίπου 2.000 δολάρια. Στην ιδανική περίπτωση, αυτός
βγάζει φωτογραφίες τόσο στο ορατό όσο και στο υπέρυθρο, τις φορτώνει
Photoshop και, στη συνέχεια, εναλλάσσεται μεταξύ των δύο, κοιτάζοντας
για να πεις διαφορές.

Είναι η φορητότητα του Falco's
συσκευή που προσφέρει το μεγαλύτερο πλεονέκτημα, από πίνακες και άλλα
Τα έργα τέχνης διαφορετικά θα έπρεπε να αφαιρεθούν και να σταλούν σε α
εργαστήριο για αυτού του είδους την ανάλυση. Ακόμη και αν υποθέσουμε ότι είναι επιμελητής μουσείου
στο Λούβρο θα έδινε την άδεια για να το πράξει — διακινδυνεύοντας έτσι την
οργή των θαμώνων που μπορεί να ήρθαν μόνο για να δουν αυτό το συγκεκριμένο
καμβάς — εξακολουθεί να είναι μια δαπανηρή και χρονοβόρα διαδικασία και
δεν υπάρχει τρόπος να προβλέψουμε ποιοι πίνακες θα έχουν ενδιαφέρον
λεπτομέρειες από μια τέτοια ανάλυση.

Ο Falco εκτιμά ότι θα χρειαζόταν
400 χρόνια για να φωτογραφίσω κάθε πίνακα στο Λούβρο στέλνοντάς τους
Μακριά. Δουλεύοντας πέντε ημέρες την εβδομάδα με το μηχάνημά του, μπορούσε να τους απεικονίσει
όλα (συμπεριλαμβανομένων αυτών που βρίσκονται σε αποθήκευση) σε μόλις ένα χρόνο. Αλήθεια, το
η ανάλυση δεν θα ήταν τόσο υψηλή, αλλά η συσκευή χειρός του το κάνει
είναι δυνατό να περιηγηθείτε σε μια ολόκληρη συλλογή και να τα ξεχωρίσετε
αξίζει περαιτέρω ανάλυσης.

Ο Falco μπορεί επίσης να τραβήξει την κάμερά του
φωτογραφίζει το υπεριώδες φως, το οποίο μπορεί
αποκαλύπτουν κρυμμένες κατά τα άλλα λεπτομέρειες, κυρίως τον φθορισμό. Πουλιά,
οι μέλισσες και άλλα έντομα, για παράδειγμα, είναι ευαίσθητα στην υπεριώδη ακτινοβολία
φως; Οι μέλισσες το χρησιμοποιούν για να εντοπίσουν άνθη πλούσια σε νέκταρ για επικονίαση.

Αλλά η φωτογράφηση με υπεριώδη ακτινοβολία είναι πολύ δύσκολη, καθώς το υπεριώδες φως συνήθως δεν περνά
μέσα από το γυαλί του φακού. Η λύση του Falco; Αγοράστε ένα σωρό παλιά
τους φακούς εκτός eBay και δοκιμάζετε προσεκτικά τον καθένα με ένα φασματόμετρο
για να δούμε αν κάποια θα μεταδίδονταν στο καθεστώς σχεδόν υπεριώδους. Τελικά,
βρήκε έναν φακό που για άγνωστο λόγο είχε ακριβώς το σωστό
οπτικές ιδιότητες για να επιτρέψει ένα μικρό σχεδόν υπεριώδες φως να περάσει, και αυτός
το χρησιμοποίησε για να κατασκευάσει μια φορητή κάμερα UV. Τώρα μπορεί να δει τι πουλί ή
μια μέλισσα θα έβλεπε κοιτάζοντας τη Μόνα Λίζα στο Λούβρο.


Η Jennifer Ouellette είναι επιστήμη
συγγραφέας και ο συγγραφέας του
Τα Ημερολόγια Λογισμού και τα προσεχή Μου,
Myself and Why:Searching for the Science of Self. Ακολούθησέ την
Twitter @JenLucPiquant.



Τι είναι το κενό στην επιστήμη; Ορισμός και Παραδείγματα

Στην επιστήμη, ένα κενό είναι ένας τόμος που περιέχει λίγη ή καθόλου ύλη. Με άλλα λόγια, το κενό είναι μια περιοχή με εξαιρετικά χαμηλή πίεση. Η λέξη κενό προέρχεται από τη λατινική λέξη vacuus , που σημαίνει «άδειο». Ένα κενό μπορεί να προκύψει φυσικά ή να παράγεται με την άντληση αέρα από ένα δοχε

Τι είναι ο δαίμονας του Laplace; Αυτός ο δαίμονας ξέρει τα πάντα;

Ο δαίμονας του Laplace είναι ένα σκεπτικό πείραμα στον ντετερμινισμό που περιγράφει ένα ον που γνωρίζει το παρόν και μέσω αυτού, το παρελθόν και το μέλλον. Ο δαίμονας του Laplace, δυστυχώς, δεν είναι ένα μυθικό πλάσμα με κέρατα που στοιχειώνει τον Laplace, στη Λουιζιάνα. Αντίθετα, είναι ένα πείρα

Γιατί οι οθόνες LCD παράγουν κυματισμούς όταν βάζετε το δάχτυλό σας;

Ο λόγος που οι οθόνες LCD παράγουν κυματισμούς όταν βάζετε το δάχτυλό σας πάνω τους είναι επειδή ουσιαστικά διαταράσσετε την ευθυγράμμιση των υγρών κρυστάλλων σε αυτά τα pixel. Ως αποτέλεσμα, βλέπετε κυματισμούς στο χρώμα του ουράνιου τόξου να σχηματίζονται γύρω από το σημείο όπου τα δάχτυλά σας αγγ