Світ навколо нас сповнений речей, які залишаються невидимими для людського ока, але при цьому відіграють величезну роль у нашому житті та природі. Сучасні технології дозволяють зазирнути межі звичайного зору і побачити те, що раніше було лише уяви. Мікроскопи, тепловізори, інфрачервоні та ультрафіолетові камери розкривають таємниці світу мікробів, структур тканин, теплових полів та навіть світла, невидимого для нас. У цій статті ми зібрали 10 дивовижних фотографій невидимих об'єктів, які існують поряд з нами, але залишаються поза увагою. Кожне зображення відкриє новий погляд на те, що приховано від очей, і покаже красу і складність невидимого світу.
10. Ударна хвиля від вибуху
Канадське агентство оборонних досліджень і розробок має величезну ділянку прерій, що знаходиться далеко від цивілізації, і проводить там різні випробування. Наприклад, у 2015 році агентство провело випробування вибухівки. Хтось на місці зробив знімок вогняної кулі і несподівано зняв ударну хвилю, що виникла під час вибуху.
Останнє відбувається, коли щось рухається (або розширюється) швидше за швидкість звуку, викликаючи різку зміну тиску. Ударні хвилі зазвичай видно лише у воді, але на знімку 2015 року була зафіксована ударна хвиля в повітрі. Що робить фотографію ще більш винятковою, то це її чіткість. Форма ударної хвилі добре видно, вона оточує вибух схожим на міхур плямою.
9. Темна матерія
Цю гіпотетичну форму матерії не можна виявити за допомогою прямого спостереження, тому що вона не випромінює чогось, що могли б зафіксувати сучасні прилади. Вважається, що темна матерія заповнює 85 відсотків Всесвіту.
Звідки вчені знають про існування темної матерії? Завдяки її гравітації, яка підштовхує іншу матерію та світло. Існує також теорія, за якою темна матерія утворює гало навколо галактик.
Вчені з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики створили симуляцію на основі популярної теорії про те, що чорна матерія складається з так званих слабко взаємодіючих масивних частинок.
Щоб побачити, чи однаково поводяться ці частинки незалежно від розміру їхнього світу, вчені змоделювали темну матерію в масштабі 30 різних величин. Звичайно, темна матерія клубочилася навколо галактик ореолами. Але що обнадійливіше, вона утворила ореоли у всіх масштабах — навіть тих, які були надто малі, щоб їх можна було побачити. Наразі ореоли визнані особливостями темної матерії.
8. Сліди птахів у небі
Одне питання тривалий час не давало спокою іспанському фотографові Хаві Боу. Як виглядають сліди птахів? Його уява малювала зміїну брижі, яка йшла за кожним птахом. Декілька років тому він знайшов спосіб їх сфотографувати.
Боу використовував відеокамеру, щоб знімати літаючих птахів різних видів. Потім він зібрав кадри на одне зображення. На фотографії, яка зробила невидиме видимим, кадр за кадром показано просування кожного птаха, створюючи чарівні «сліди».
7. Сяйво квітів
У світі є безліч незвичайних кольорів. Але, виявляється, що і вони і звичайнісінькі соняшники можуть буквально сяяти під холодними променями ультрафіолету. Це з'ясував американський фотограф Крег Барроуз, який використовує для зйомки кольорів метод UVIVF (флуоресценція, що індукується за допомогою ультрафіолету).
Простіше кажучи, він застосовує лампу з потужними ультрафіолетовими променями, яка підсвічує рослини під час зйомки. У результаті фото виглядає як дорогий ювелірний виріб.
Дослідники досі не можуть розгадати загадку того, яку роль ультрафіолетова флуоресценція відіграє у природі. Однак фотографії квітів показали, що найяскравішою частиною рослини є пилок. Це додало ваги старої теорії про те, що квіти використовують флуоресценцію для залучення запилювачів.
6. Кровоносні судини в мозку рибок даніо
Ця фотографія кровоносних судин у мозку рибок, що розвивається, даніо приголомшує своєю красою. Використовуючи магію флуоресцентного маркування разом із конфокальним мікроскопом, фотограф зумів зробити знімок, що нагадує біологічну неонову вивіску у стилі бароко.
5. Дифракційне сонце
Топ-5 невидимих речей, які потрапили на фото, відкриває чудове явище, назване "Дифракційним сонцем".
Дослідник з інженерного факультету Кембриджського університету направив лазерний промінь на невеликий рідкокристалічний просторовий модулятор світла, внаслідок чого світло інтерферувало (з монохромного лазера вийшли різні кольори) і стало дифрагованим (поширилося по різних напрямках). Його зображення, схоже на психоделічне зображення сонця, є наслідком цієї дифракції.
Дослідження, що лежить в основі цього зображення, потенційно може допомогти створити мікроскоп, який дозволить людям бачити дуже швидкі та дуже маленькі об'єкти, такі як вірус, що заражає клітину.
4. Магнітне поле галактики NGC 4217
У спіральної галактики NGC 4217 нудна назва. Але у 2020 році вона потрапила до книги рекордів Гіннеса завдяки зображенню свого магнітного поля.
Практично нічого не відомо про те, як галактики генерують власні поля. Але дізнатися про їхні пропорції можна. Щоб усунути покрив невидимості навколо галактичного магнітного поля, вчені просто вимірюють швидкість і поведінку космічних променів у цій галузі. І магнітне поле NGC 4217 виявилося колосальним, досягнувши 22 500 світлових років у космос. Крім того, воно є Х-подібним.
Є й інші спіральні галактики з X-подібними полями, які сягають тисячі світлових років. Однак, коли зображення було виявлено, воно продемонструвало загадкові явища всередині поля NGC 4217, які раніше ніколи не спостерігалися.
- По-перше, навколо підстрибували гігантські бульбашки газу, і вони також були магнітними.
- По-друге, було ще одне магнітне поле, закручене вгору.
- А найдивнішим відкриттям були петлі, що викидалися назовні.
3. Швидкість світла в уповільненому русі
Оскільки ніхто не може подорожувати із швидкістю 300 000 км/с, зовнішній вигляд швидкості світла залишався таємницею. До 2019 року, коли дослідники створили те, що могло захопити їхній надшвидкий видобуток — найшвидшу камеру у світі.
Пристрій, названий T-Cup, зміг відобразити проходження лазерного променя через пляшку з молоком. Чому було обрано саме цю рідину? Молекули молока розсіюють світлові частинки та роблять їх помітнішими.
T-Cup працювала з вражаючою швидкістю — 100 мільярдів кадрів на секунду, проте швидкість світла можна було спостерігати тільки в уповільненому русі (лазер пробив пляшку з запаморочливою швидкістю в 2 мільярдні секунди).
2. Молекула нітриду бору у формі серця
Хто, крім учених, може подарувати своїй обраниці серце, що є бінарною сполукою бору та азоту? Та ще таке, яке невидимо неозброєним оком?
Ця молекула нітриду бору, що є майже ідеальним зображенням серця, росте на залізній фользі. А сфотографували його дослідники з інженерного факультету Кембриджського університету у рамках щорічного фотоконкурсу Zeiss Engineering Photos Competiton.
1. Захоплений атом
Атоми дуже малі, щоб їх можна було побачити неозброєним оком. Але фізик Девід Надлінгер з Оксфордського університету захотів сфотографувати атом на звичайній фотографії. І у 2018 році йому це вдалося.
Зроблений ним знімок завоював головний приз на конкурсі фотографій від Дослідницької ради інженерних та фізичних наук Великобританії.
Надлінгер упіймав атом між електричними полями, перш ніж стабілізувати його всередині вакуумної камери. Синьо-фіолетовий лазер пофарбував атом у синій колір і зробив його видимим неозброєним оком.
Колись цей подвиг може допомогти у створенні квантових комп'ютерів або чогось настільки ж технологічного. Але зараз це дає дивовижну можливість подивитися на те, чого раніше не можна було побачити — на будівельні блоки матерії.
