تصاویری که جهان دانش را تکان دادند

می‌گویند که گاه یک عکس می‌تواند ارزشی بیشتر از هزاران کلمه داشته باشد، این گفته شاید در عرصه دانش بیشتر نمود داشته باشد.

در این پست مروری خواهیم داشت بر عکس‌هایی که هر یک در زمان خود توانسته‌اند روند علم را تغییر بدهند یا فهم ما را از پدیده‌های علمی بهتر و ملموس‌تر کنند.

1- آناتومی انسان، طراحی توسط لئوناردو داوینچی، بین سال‌های 1509 تا 1510: در زمانه‌ای که کمتر کسی به صورت روشمند درون و برون بدن انسان را مورد بررسی قرار داده بود، هنرمند دوره رنسانس -لئوناردو داوینچی- دست به کار شد و 200 طراحی از سیستم اسکلتی و ماهیچه‌ای بدن انسان کشید. این تصاویر نه‌تنها زیبا هستند، بلکه در زمره دقیق‌ترین طراحی‌های انجام شده از بدن انسان، در اروپا، تا آن دوره زمانی هم قرار دارند.

داوینچی با آمیختن مشاهدات علمی با هنرش، به ایجاد آناتومی مدرن کمک کرد.

2- تصویری از جدول تناوبی اصلی، رسم شده توسط دیمیتری مندلیف: تلاش «دیمیتری مندلیف» باعث شد که عناصر در یک جدول به شیوه منظم و عقلانی مرتب شوند. او در نیمه قرن نوزدهم، عناصر شناخته‌شده را در یک جدول تناوبی قرار داد و توانست جایگاه عناصر ناشناخته‌ای را که پس از ان کشف شدند را هم مشخص کند.

این جدول نخست به صورت یک فرم ترسیم شد که شباهتی به یک جدول نداشت.

جدول تناوبی که اکنون، همه دانش‌آموزان باید از بَرَش کنند، یکی از نمونه‌هایی است که نشان می‌دهند یک نمودار اطلاعاتی یا اینفوگراف چگونه می‌تواند فهم مردم را از روش نظام‌مند علم بهتر کند.

3- نمایش اسکلت دایناسور هادرسوروس در سال 1868: در این سال اسکلت دایناسور برای اولین بار به نمایش گذاشته شد. یک جوینده فسیل به نام «ویلیام پارکر فولک» بقایای یک گونه دایناسور به نام «هادرسوروس فولکی» را پیدا کرده بود.

گرچه تا آن زمان پنج نوع دایناسور دیگر هم پیدا شده بودند، ولی اسکلت دایناسور یاد شده، کامل‌ترین اسکلتی بود که پیدا شده بود. این استخوان‌ها به هم متصل شدند و در آکادمی علوم طبیعی فیلادلفیا و سپس در موزه‌های دیگر آمریکا به نمایش گذاشته شدند.

اینجا بود که دایناسور در نزد عموم مردم، تبدیل به یک پدیده شد. عکس‌های که از اسکلت گرفته شده بود، بین مردم می‌چرخید و برای اولین بار چیزی که زیست‌شناس‌ها از قرن‌ها پیش می‌دانستند، مورد توجه مردم قرار گرفت و آنها هم فهمیدند که زمانی مخلوقاتی عجیب بر دنیا حکمرانی می‌کردند.

4- نخستین عکس اشعه ایکس، گرفته شده توسط ویلهلم کونراد رونگتن در سال 1895: در آن زمان فیزیکدانی به نام رونگتن مشغول مطالعه روی خواص اشعه‌های کاتدی بود. او متوجه شد که نور (الکترون‌هایی) از آنها ساطع می‌شود که با یک صفحه عکاسی می‌توان آنها را ثبت کرد.

سرانجام او تصمیم گرفت که تئوری‌اش را به کمک همسرش ثابت کند. در 22 دسامبر سال 1895، او از همسرش -برتا- خواست که به اجازه بدهد از انگشتانش با اشعه جدید عکس بردارد. بعد از پانزده دقیقه تاباندن اشعه، نخستین عکس اشعه ایکس به دست آمد که به صورت واضحی استخوان‌های دست برتا و حلقه‌ای را که به انگشت داشت، مشخص می‌کرد.

5- اسب در حال حرکت، عکس‌هایی که توسط ادوارد مویبریج در سال 1882 گرفته شد: در سال 1878، لئونارد استنفورد، فرماندار سابق کالیفرنیا، مأموریتی به عکاسی به نام ادوارد مویبریج داد تا یک نظریه را ثابت کند: اسب در حال چهارنعل رفتن، هر چهار پایش را از سطح زمین جدا می‌کند.

مویبریج از چند دوربین استفاده کرد تا بتواند 12 عکس در کمتر از نیم ثانیه بگیرد و به این ترتیب برای نخستین بار یک اسلاید نواری فیلم درست کرد.

او با این کار نه‌تنها درستی نظریه استنفورد را ثابت کرد، بلکه پیشگام ثبت تصاویر متحرک هم شد. در آن زمان، عکسبرداری فناوری تازه‌ای بود.

6- عکس شماره 51، عکسی که در سال 1952 توسط روزالیند فرانکلین گرفته شد: اشعه ایکس نقش زیادی در اکتشافات قرن بیستم داشت. روزالیند فرانکلین دانشمندی بود که در زمینه عکسبرداری از کریستال‌ها با استفاده از اشعه ایکس خبره بود. این عکس او، نه‌تنها ساختمان مارپیچ دوگانه DNA را ثابت کرد، بلکه ساختمان فسفاتی آن را هم که ما هم‌اکنون به آن بازهای DNA می‌گوییم، نشان می‌داد.

کار او الهام‌بخش دو تن از همکارانش با نام‌های جیمز واتسن و فرانسیس کریک شد که بعدها برنده جایزه نوبل به خاطر کشف ساختمان DNA شدند. فرانکلین در زمان اهدای جایزه نوبل درگذشته بود و جایزه نوبل به افرادی که زنده نیستند، تعلق نمی‌گیرد.

7- نخستین نوترینوی ثبت‌شده (1970): در 13 نوامبر سال 1970، با استفاده از دو  فناوری عکاسی و محفظه‌های جوشان، برای نخستین بار نوترینو مورد رصد قرار گرفت. در این عکس نوترینو، به یک پروتون برخورد کرده است و باعث ایجاد سه ذره شده در سمت راست شده است. نوترینو به مزون مو تبدیل شده است که به صورت خط طولانی مرکز مشخص است، خط کوتاه، نشاندهنده پروتون است و سومین خط، مزون پی است.

8- نخستین عکس گرفته شده از ساختمان مشبک کریستال سیلیکون: این عکس با فناوری STM یا میکروسکوپ تونلی اسکنی به وسیله «گرد بینینگ» در سال 1983 گرفته شد. فناوری STM، یکی از نخستین روش‌های مشاهده اتم‌ها و مولکول‌ها به صورت تکی بود، این فناوری بسیاری از رشته‌های دانش را متحول کرد که فناوری نانو یکی از آنها بود. این شیوه در سال 1981 ابداع شد و بینیگ و «روهرر» به خاطر آن در سال 1986 برنده جایزه نوبل شدند.

9- نخستین عکسی از تابش زمینه‌ای ریزموجی کیهانی گرفته شد: گرمای فوق العاده ناشی از انفجار بزرگ Big Bang، امواجی ایجاد کرد که هنوز قابل تشخیص هستند، البته اکنون این امواج به صورت ریزموج درآمده‌اند و به صورت پرتوتابی زمینه‌ای ریزموجی کیهانی دیده می‌شوند.

حضور این پرتوها، تأییدکننده درستی فرضیه انفجار بزرگ است. در سال 1948 برای نخستین بار وجود این پرتوها پیشبینی شد و در سال 1965 به صورت تصادفی این پرتوها رصد شد.

اما برای ایجاد نقشه‌ای از این پرتوتابی زمینه‌ای نیازمند تجهیزات بسیار حساس‌تری بودیم که با پرتاب یک ماهواره توسط ناسا در سال 1989، امکان آن مهیا شد. در سال 1992 سرانجام با کمک تجهیزات این ماهواره، چنین نقشه‌ای ایجاد شد و فیزیکدانی به نام جورج اسموت به خاطر همین کار برنده جایزه نوبل شد.

10- رنگین‌کمان مغز: این عکس در سال 2007 توسط «جین لیوت» در مرکز دانش مغز هاروارد از مغز یک موش گرفته شده است و در آن برای نخستین بار مسیر اتصالات سلول‌های مغزی یا نورون‌ها به خوبی مشخص شده است.

برای گرفتن این عکس از فناوری جدید فلوروسانس برای برچسب زدن تکی به هر نورون استفاده شده است. در این شیوه ژن‌هایی برای القای پروتئین‌های فلورسان‌ در نورون‌ها القا می‌شود و به این ترتیب هر نورون به همراه آکسون‌ها و دندریت‌هایش رنگ خاصی می‌گیرد و به این ترتیب دنبال کردن مسیر اتصالات مغزی بسیار آسان می‌شود.

11- اتصالات مولکولی در یک مولکول پنتاسن: این عکس در سال 2009 به وسیله محققان IBM از یک مولکول پنتاسن گرفته شده است. شیوه استفاده شده، نوع تکامل‌یافته همان فناوری بینینگ و روهرر است. به طوری که می‌بینید اجزای مولکول 1.4 نانومتری نتاسن کاملا مشخص هستند.

در این عکس حلقه‌های شش ضلعی که هریک پنج اتم کربن دارند و حتی جایگاه اتم‌های هیدروژن دور حلقه‌ها هم نمایان است.

منبع