Es gibt viele Phänomene, die für das menschliche Auge unsichtbar sind. Aber sie können mit Hilfe der von Menschen geschaffenen Technologie gesehen werden. Wir präsentieren Ihnen die Top 10 Bilder von unsichtbaren Dingen, die mithilfe von Simulationen oder Fotografie und Videografie erstellt wurden.
10. Schockwelle der Explosion
Die Canadian Defense Research and Development Agency besitzt ein riesiges Präriegebiet fernab der Zivilisation und führt dort verschiedene Tests durch. Beispielsweise testete die Behörde im Jahr 2015 Sprengstoffe. Jemand vor Ort machte ein Foto des Feuerballs und fing unerwartet die durch die Explosion erzeugte Schockwelle ein.
Letzteres tritt auf, wenn sich etwas schneller als die Schallgeschwindigkeit bewegt (oder ausdehnt) und eine plötzliche Druckänderung verursacht. Stoßwellen sind normalerweise nur im Wasser sichtbar, aber das Bild von 2015 zeigt eine Stoßwelle in der Luft. Was das Foto noch außergewöhnlicher macht, ist seine Klarheit. Deutlich ist die Form der Stoßwelle zu erkennen, sie umgibt die Explosion mit einem blasenartigen Fleck.
9. Dunkle Materie
Diese hypothetische Form der Materie kann nicht durch direkte Beobachtung nachgewiesen werden, da sie nichts aussendet, was mit modernen Instrumenten nachgewiesen werden kann. Es wird angenommen, dass dunkle Materie 85 Prozent des Universums ausfüllt.
Woher wissen Wissenschaftler von der Existenz dunkler Materie? Dank seiner Schwerkraft, die andere Materie und Licht antreibt. Es gibt auch eine Theorie, dass Dunkle Materie einen Halo um Galaxien bildet.
Wissenschaftler des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics haben eine Simulation erstellt, die auf der populären Theorie basiert, dass schwarze Materie aus sogenannten schwach wechselwirkenden massiven Teilchen besteht.
Um zu sehen, ob sich diese Teilchen unabhängig von der Größe ihrer Welt gleich verhalten, simulierten die Wissenschaftler dunkle Materie auf Skalen von 30 verschiedenen Größenordnungen. Natürlich wirbelte dunkle Materie in Halos um die Galaxien. Aber noch ermutigender war, dass es Lichthöfe in allen Maßstäben erzeugte – sogar solche, die zu klein waren, um gesehen zu werden. Halos werden heute als Merkmale der Dunklen Materie erkannt.
8. Vogelspuren am Himmel
Eine Frage beschäftigt den spanischen Fotografen Javi Bou schon seit langem. Wie sehen Vogelspuren aus? In seiner Fantasie stellte er sich schlangenförmige Wellen vor, die jedem Vogel folgten. Vor ein paar Jahren fand er eine Möglichkeit, sie zu fotografieren.
Bowe filmte mit einer Videokamera verschiedene Vogelarten im Flug. Anschließend fügte er die Einzelbilder zu einem Bild zusammen. Das Foto, das das Unsichtbare sichtbar machte, zeigt Bild für Bild die Fortschritte jedes Vogels und hinterlässt faszinierende „Fußabdrücke“.
7. Blumen leuchten
Es gibt viele ungewöhnliche Blumen auf der Welt. Es stellt sich jedoch heraus, dass sowohl sie als auch die gewöhnlichsten Sonnenblumen unter den kalten Strahlen der ultravioletten Strahlung buchstäblich leuchten können. Dies wurde vom amerikanischen Fotografen Craig Burrows entdeckt, der die UVIVF-Methode (Ultraviolett-induzierte Fluoreszenz) zum Fotografieren von Blumen verwendet.
Einfach ausgedrückt verwendet es eine Lampe mit starken ultravioletten Strahlen, die die Pflanzen beim Fotografieren beleuchtet. Dadurch wirkt das Foto wie ein teures Schmuckstück.
Forscher können das Rätsel, welche Rolle ultraviolette Fluoreszenz in der Natur spielt, immer noch nicht lösen. Fotos der Blüten zeigten jedoch, dass der farbenprächtigste Teil der Pflanze der Pollen ist. Dies verstärkte die alte Theorie, dass Blumen Fluoreszenz nutzen, um Bestäuber anzulocken.
6. Blutgefäße im Gehirn des Zebrafisches
Dieses Foto der Blutgefäße im sich entwickelnden Zebrafischgehirn ist atemberaubend schön. Mithilfe der Magie der Fluoreszenzmarkierung und eines konfokalen Mikroskops konnte der Fotograf ein Bild aufnehmen, das einer barocken biologischen Leuchtreklame ähnelt.
5. Beugende Sonne
Die fünf unsichtbarsten Dinge, die auf dem Foto festgehalten wurden, werden durch ein wunderbares Phänomen namens „Beugungssonne“ enthüllt.
Ein Forscher der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Cambridge feuerte einen Laserstrahl auf einen kleinen räumlichen Flüssigkristall-Lichtmodulator, wodurch das Licht interferierte (aus einem monochromen Laser kamen verschiedene Farben) und gebeugt (in verschiedene Richtungen ausgebreitet) wurde. Sein Bild, ähnlich einem psychedelischen Bild der Sonne, ist das Ergebnis dieser Beugung.
Die Forschung hinter diesem Bild könnte möglicherweise dazu beitragen, ein Mikroskop zu entwickeln, mit dem Menschen sehr schnelle und sehr kleine Objekte sehen können, beispielsweise einen Virus, der eine Zelle infiziert.
4. Magnetfeld der Galaxie NGC 4217
Die Spiralgalaxie NGC 4217 hat einen langweiligen Namen. Doch im Jahr 2020 wurde sie dank der Abbildung ihres Magnetfelds ins Guinness-Buch der Rekorde aufgenommen.
Es ist praktisch nichts darüber bekannt, wie Galaxien ihre eigenen Felder erzeugen. Aber Sie können ihre Proportionen herausfinden. Um die Unsichtbarkeit um das galaktische Magnetfeld zu beseitigen, messen Wissenschaftler einfach die Geschwindigkeit und das Verhalten der kosmischen Strahlung in dieser Region. Und das Magnetfeld von NGC 4217 erwies sich als kolossal und reichte 22.500 Lichtjahre in den Weltraum. Darüber hinaus ist es X-förmig.
Es gibt andere Spiralgalaxien mit X-förmigen Feldern, die sich über Tausende von Lichtjahren erstrecken. Als das Bild jedoch entwickelt wurde, enthüllte es mysteriöse Phänomene im Feld von NGC 4217, die noch nie zuvor beobachtet worden waren.
- Erstens hüpften riesige Gasblasen herum, und sie waren auch magnetisch.
- Zweitens gab es ein weiteres, nach oben verdrehtes Magnetfeld.
- Und die seltsamste Entdeckung waren die herausgeworfenen Schleifen.
3. Lichtgeschwindigkeit in Zeitlupe
Da niemand mit 300.000 km/s reisen kann, blieb die Entstehung der Lichtgeschwindigkeit ein Rätsel. Bis 2019, als Forscher etwas entwickelten, mit dem sie ihre superschnelle Beute einfangen konnten – die schnellste Kamera der Welt.
Das Gerät namens T-Cup konnte den Durchgang eines Laserstrahls durch eine Milchflasche erfassen. Warum wurde diese spezielle Flüssigkeit ausgewählt? Milchmoleküle streuen Lichtpartikel und machen sie besser sichtbar.
Der T-Cup arbeitete mit erstaunlichen 100 Milliarden Bildern pro Sekunde, doch die Lichtgeschwindigkeit konnte nur in Zeitlupe beobachtet werden (der Laser durchbohrte die Flasche mit schwindelerregenden 2 Milliardstelsekunden).
2. Herzförmiges Bornitrid-Molekül
Wer außer Wissenschaftlern kann seinem Auserwählten ein Herz schenken, das aus einer binären Verbindung aus Bor und Stickstoff besteht? Und sogar etwas, das mit bloßem Auge unsichtbar ist?
Dieses Bornitrid-Molekül, ein nahezu perfektes Abbild eines Herzens, wächst auf Eisenfolie. Es wurde von Forschern der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Cambridge im Rahmen des jährlichen Zeiss Engineering Photos-Wettbewerbs fotografiert.
1. Eingefangenes Atom
Atome sind zu klein, um mit bloßem Auge gesehen zu werden. Doch der Physiker David Nadlinger von der Universität Oxford wollte das Atom auf einem gewöhnlichen Foto festhalten. Und 2018 ist ihm das gelungen.
Das von ihm aufgenommene Foto gewann den Hauptpreis in einem Fotowettbewerb des britischen Engineering and Physical Sciences Research Council.
Nadlinger hielt das Atom zwischen elektrischen Feldern fest, bevor er es in einer Vakuumkammer stabilisierte. Der blauviolette Laser färbte das Atom blau und machte es mit bloßem Auge sichtbar.
Dieses Kunststück könnte eines Tages dazu beitragen, Quantencomputer oder etwas ähnlich technologisch Fortschrittliches zu entwickeln. Aber gerade jetzt bietet es eine erstaunliche Gelegenheit, etwas zu betrachten, was vorher nicht sichtbar war – die Bausteine der Materie.
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