Есть множество явлений, которые невидимы человеческому глазу. Но их можно увидеть с помощью техники, созданной людьми. Представляем вам топ-10 изображений невидимых вещей, созданных с помощью симуляции или фото-и видеосъемки.
10. Ударная волна от взрыва
Канадское агентство оборонных исследований и разработок владеет огромным участком прерий, находящимся вдали от цивилизации, и проводит там различные испытания. Например, в 2015 году агентство провело испытание взрывчатки. Кто-то на месте сделал снимок огненного шара и неожиданно запечатлел ударную волну, возникшую при взрыве.
Последнее происходит, когда что-то движется (или расширяется) быстрее скорости звука, вызывая резкое изменение давления. Ударные волны обычно видны только в воде, но на снимке 2015 года была запечатлена ударная волна в воздухе. Что делает фотографию еще более исключительной, так это ее четкость. Форма ударной волны хорошо видна, она окружает взрыв похожим на пузырь пятном.
9. Темная материя
Эту гипотетическую форму материи нельзя обнаружить с помощью прямого наблюдения, так как она не излучает чего-либо, что могли бы зафиксировать современные приборы. Считается, что темная материя заполняет 85 процентов Вселенной.
Откуда же ученые знают о существовании темной материи? Благодаря ее гравитации, которая подталкивает другую материю и свет. Существует также теория, согласно которой темная материя образует гало вокруг галактик.
Ученые из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики создали симуляцию на основе популярной теории о том, что черная материя состоит из так называемых слабо взаимодействующих массивных частиц.
Чтобы увидеть, одинаково ли ведут себя эти частицы независимо от размера их мира, ученые смоделировали темную материю в масштабе 30 различных величин. Конечно же, темная материя клубилась вокруг галактик ореолами. Но что более обнадеживающе, она образовала ореолы во всех масштабах - даже тех, которые были слишком малы, чтобы их можно было увидеть. Теперь ореолы признаны особенностями темной материи.
8. Следы птиц в небе
Один вопрос долгое время не давал покоя испанскому фотографу Хави Боу. Как выглядят следы птиц? Его воображение рисовало змеиную рябь, которая следовала за каждой птицей. Несколько лет назад он нашел способ их сфотографировать.
Боу использовал видеокамеру, чтобы снимать летающих птиц разных видов. Затем он собрал кадры в одно изображение. На фотографии, которая сделала невидимое видимым, кадр за кадром показано продвижение каждой птицы, создавая завораживающие «следы».
7. Сияние цветов
В мире есть множество необычных цветов. Но, оказывается, что и они и самые обычные подсолнухи могут буквально сиять под холодными лучами ультрафиолета. Это выяснил американский фотограф Крэг Барроуз, который использует для съемки цветов метод UVIVF («флуоресценция, индуцируемая с помощью ультрафиолета»).
Проще говоря, он применяет лампу с мощными ультрафиолетовыми лучами, которая подсвечивает растения при съемке. В итоге фото выглядит как дорогостоящее ювелирное изделие.
Исследователи до сих пор не могут разгадать загадку того, какую роль ультрафиолетовая флуоресценция играет в природе. Однако фотографии цветов показали, что самой яркой частью растения является пыльца. Это добавило веса старой теории о том, что цветы используют флуоресценцию для привлечения опылителей.
6. Кровеносные сосуды в мозгу рыбок данио
Эта фотография кровеносных сосудов в развивающемся мозге рыбок данио ошеломляет своей красотой. Используя магию флуоресцентной маркировки вместе с конфокальным микроскопом, фотограф сумел сделать снимок, напоминающий биологическую неоновую вывеску в стиле барокко.
5. Дифракционное солнце
Топ-5 невидимых вещей, которые попали на фото, открывает чудесное явление, названное «Дифракционным солнцем».
Исследователь с инженерного факультета Кембриджского университета направил лазерный луч на небольшой жидкокристаллический пространственный модулятор света, в результате чего свет интерферировал (из монохромного лазера получились различные цвета) и стал дифрагированным (распространился по разным направлениям). Его изображение, похожее на психоделическое изображение солнца, является результатом этой дифракции.
Исследование, лежащее в основе этого изображения, потенциально может помочь создать микроскоп, который позволит людям видеть очень быстрые и очень маленькие объекты, такие как вирус, заражающий клетку.
4. Магнитное поле галактики NGC 4217
У спиральной галактики NGC 4217 скучное название. Но в 2020 году она попала в книгу рекордов Гиннеса благодаря изображению своего магнитного поля.
Практически ничего не известно о том, как галактики генерируют свои собственные поля. Но узнать их пропорции можно. Чтобы убрать покров невидимости вокруг галактического магнитного поля, ученые просто измеряют скорость и поведение космических лучей в этой области. И магнитное поле NGC 4217 оказалось колоссальным, достигнув 22 500 световых лет в космос. Кроме того, оно является Х-образным.
Есть и другие спиральные галактики с X-образными полями, которые простираются на тысячи световых лет. Однако, когда изображение было проявлено, оно продемонстрировало загадочные явления внутри поля NGC 4217, которые никогда раньше не наблюдались.
- Во-первых, вокруг подпрыгивали гигантские пузырьки газа, и они тоже были магнитными.
- Во-вторых, было еще одно магнитное поле, закрученное вверх.
- А самым странным открытием были петли, которые выбрасывались наружу.
3. Скорость света в замедленном движении
Поскольку никто не может путешествовать со скоростью 300 000 км/с, внешний вид скорости света оставался тайной. До 2019 года, когда исследователи создали то, что могло захватить их сверхбыструю добычу - самую быструю камеру в мире.
Устройство, названное T-Cup, смогло запечатлеть прохождение лазерного луча через бутылку с молоком. Почему была выбрана именно эта жидкость? Молекулы молока рассеивают световые частицы и делают их более заметными.
T-Cup работала с поразительной скоростью - 100 миллиардов кадров в секунду, тем не менее, скорость света можно было наблюдать только в замедленном движении (лазер пробил бутылку с головокружительной скоростью в 2 миллиардных секунды).
2. Молекула нитрида бора в форме сердца
Кто, кроме ученых, может подарить своей избраннице сердце, представляющее собой бинарное соединение бора и азота? Да еще такое, которое невидимо невооруженным глазом?
Эта молекула нитрида бора, представляющая собой почти идеальное изображение сердца, растет на железной фольге. А сфотографировали его исследователи с инженерного факультета Кембриджского университета в рамках ежегодного фотоконкурса Zeiss Engineering Photos Competiton.
1. Захваченный атом
Атомы слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Но физик Дэвид Надлингер из Оксфордского университета захотел запечатлеть атом на обычной фотографии. И в 2018 году ему это удалось.
Сделанный им снимок завоевал главный приз на конкурсе фотографий от Исследовательского совета инженерных и физических наук Великобритании.
Надлингер поймал атом между электрическими полями, прежде чем стабилизировать его внутри вакуумной камеры. Сине-фиолетовый лазер окрасил атом в синий цвет и сделал его видимым невооруженным глазом.
Когда-нибудь этот подвиг может помочь в создании квантовых компьютеров или чего-то столь же технологичного. Но прямо сейчас это дает удивительную возможность посмотреть на то, чего раньше нельзя было увидеть - на строительные блоки материи.
