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.

۱- آناتومی انسان، طراحی توسط لئوناردو داوینچی، بین سال‌های ۱۵۰۹ تا ۱۵۱۰: 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 ۲۰۰ 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.

 لئوناردو داوینچی - آناتومی


خرید کتاب با ۱۰٪ تخفیف(همه کتاب‌ها)

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

۲- 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

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.

۳- نمایش اسکلت دایناسور هادرسوروس در سال ۱۸۶۸: 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.

 اسکلت دایناسور هادرسوروس

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.

۴- نخستین عکس اشعه ایکس، گرفته شده توسط ویلهلم کونراد رونگتن در سال ۱۸۹۵: 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.

عکس اشعه ایکس

سرانجام او تصمیم گرفت که تئوری‌اش را به کمک همسرش ثابت کند. در ۲۲ دسامبر سال ۱۸۹۵، 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.

۵- اسب در حال حرکت، عکس‌هایی که توسط ادوارد مویبریج در سال ۱۸۸۲ گرفته شد: در سال ۱۸۷۸، 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 ۱۲ عکس در کمتر از نیم ثانیه بگیرد و به این ترتیب برای نخستین بار یک اسلاید نواری فیلم درست کرد.

 اسب در حال حرکت

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.

۶- عکس شماره ۵۱، عکسی که در سال ۱۹۵۲ 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.

Photograph 51 (DNA), by Rosalind Franklin

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.

۷- نخستین نوترینوی ثبت‌شده (۱۹۷۰): در ۱۳ نوامبر سال ۱۹۷۰، 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.

 نخستین نوترینوی ثبت‌شده

۸- نخستین عکس گرفته شده از ساختمان مشبک کریستال سیلیکون: این عکس با فناوری STM یا میکروسکوپ تونلی اسکنی به وسیله «گرد بینینگ» در سال ۱۹۸۳ 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 ۱۹۸۱ ابداع شد و بینیگ و «روهرر» به خاطر آن در سال ۱۹۸۶ برنده جایزه نوبل شدند.

سیلیکون

۹- 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 ۱۹۴۸ برای نخستین بار وجود این پرتوها پیشبینی شد و در سال ۱۹۶۵ به صورت تصادفی این پرتوها رصد شد.

 تابش زمینه‌ای ریزموجی کیهانی

اما برای ایجاد نقشه‌ای از این پرتوتابی زمینه‌ای نیازمند تجهیزات بسیار حساس‌تری بودیم که با پرتاب یک ماهواره توسط ناسا در سال ۱۹۸۹، امکان آن مهیا شد. در سال ۱۹۹۲ سرانجام با کمک تجهیزات این ماهواره، چنین نقشه‌ای ایجاد شد و فیزیکدانی به نام جورج اسموت به خاطر همین کار برنده جایزه نوبل شد.

۱۰- رنگین‌کمان مغز: این عکس در سال ۲۰۰۷ 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.

 رنگین‌کمان مغز

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.

۱۱- اتصالات مولکولی در یک مولکول پنتاسن: این عکس در سال ۲۰۰۹ 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 ۱٫۴ نانومتری نتاسن کاملا مشخص هستند.

molecular bonds in a Pentacene molecule

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

منبع

نظرات

  1. خسته نباشی.
    ممنون از مطالب خوبتون.

  2. خیلی جالب بودن ممنون … با اجازه تون با ذکر منبع یکی از عکسها رو توی وبلاگم میذارم

  3. عکس شمارهٔ ۷: ما به جای محفظهٔ جوشان می‌گیم اتاقک حباب. ما که می‌گم، منظورم اینه که در شش سالی که من کارشناسی و کارشناسی ارشد فیزیک رو در شریف می‌خوندم.

  4. سلام. خسته نباشید وممنون. رفرنس عکس دهم را میتونید معرفی کنید لطفن؟

  5. دیدم منبعشو. دقت نکرده بودم. بازم مرسی

  6. واااااااااااای….. خیلی جالب بود! ممنون از پست فوق العاده شما…

    موفق باشید

  7. خیلی جالب بودند – مخصوصا رنگین‌کمان مغز

  8. سلام دکتر جان.
    راستش من هم وقتی بچه بودم با خوندن داستان همین هادروسور، به دایناسورها علاقه‌مند شدم. جالبه که این اسکلت تصویرشده در عکس (گرچه اون زمان یکی از کامل‌ترین اسکلت‌ها بوده) حدود ۷۰ درصدش ساختگیه. مثلاً از جمجمه این دایناسور تقریباً چیزی پیدا نشده (گرچه می‌شه حدس زد با توجه به جایگاهش در درخت تکاملی، احتمالا چه‌شکلی بوده) و این جمجمه که در عکس هست، صرفا یک انگاره بزرگ‌شده از چیزیه که اون زمان تصور می‌شد شکل درست جمجمه یک خزنده گیاه‌خوار باید باشه. استخوان‌های لگن (به خصوص پوبیس) هم خیلی با چیزی که در واقعیت هست تفاوت دارن. نوع ایستادن حیوون هم (گرچه مدت‌ها این‌جوری تصور می‌شد) اصلا درست نیست. متأسفانه هنوز هم آثار کاملی از هادروسورس پیدا نشده، اما عوضش از پسرعموهای نزدیکش آثار فوق‌العاده جالبی پیدا شده که شاید برای شما هم جالب باشن. به‌هرحال چون دیدم از دوست‌های من هم صحبت‌کردی، تصمیم گرفتم فصل مربوط به هادروسورها رو از کتاب «فرهنگ‌نامه دایناسورها» براتون بذارم این‌جا:

    😉

    پیوند برای خواندن آنلاین:
    https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxib29rc2JpbzF8Z3g6NjM5NjA3OGM4NGJmMDAzZA

    پیوند برای بارگیری پرونده PDF:
    https://sites.google.com/site/booksbio1/home/Hadrosaurs.pdf?attredirects=0&d=1

    پ.ن. به جای‌گاه هادروسورس در درخت تکاملی نگاه‌کن، تصویری از جمجمه‌اش وجود نداره، اما می‌شه از شکل جمجمه پسرعموهاش حدس‌زد شکلشو. بقیه اسکلت هادروسورها، به جز چند تفاوت جزئی مثلا در پوبیس و ایسکیوم، تقریبا شبیه هم‌دیگه‌است. امیدوارم خوشتون بیاد.

  9. بی نظیر بود. مثل درس تاریخ علم یک چرخی در دنیای دانش زدیم. ممنونم
    راستی این سوژه ها را از کجا می آرید شما؟!!!

  10. جداً عجب متن جالبیی بود دستتون درد نکنه فوق العاده بود
    مرسیی

  11. شماره ۱۱ واقعا شگفت انگیز بود.

  12. درسته هنر نزد ایرانیان است اما علم نه ! آناتومی انسان، طراحی توسط لئوناردو داوینچی واسم بسیار بسیار جالب بود (البته قبلا شنیده بودم اما بازم جالب بود!) علم پزشکی و زیبایی واقعا پیچیده است !

  13. این اکتشافات علمی محققین و دانشمندان است که افق های دانش را گشوده و توهم را از جامعه دور میکند . متوهمین به دانش خود بیافزایند تا از جهل خلاص شوند …!

  14. نمی خواهم تلاش ها و دست اوردهای دیگران کم ارزش نشان بدهم ولی برای آن هایی که به مشرق و ایران‌زمین نگاه تحقیرآمیز دارند این دو تا تصویر صرفن جهت اطلاع به گویم قبل از این که اروپای تکان‌های علمی جدی‌ئی از سمت ما هم خوردن شاید هم الان نشان نمی‌دهند!
    http://en.wikipedia.org/wiki/File:Canons_of_medicine.JPG
    http://en.wikipedia.org/wiki/File:Canon_ibnsina_arabic.jpg
    http://en.wikipedia.org/wiki/Avicenna

  15. عکس آخر فوق‌العادست
    هنوزم باور نمیکنم!

  16. عکس آخر خیلی جالب بود و تا حد زیادی غیر قابل باور واقعا از دیدنش هم خوشحال شدم هم شگفت زده تبریک میگم به تمام اهالی علم. موفق باشید، یا حق.

  17. سلام.ممنون عالی بود.اگه تونستید یه بیوگرافی از ادوارد موبریج ارائه بدید.با سپاس.

  18. خوب است بازم از ایما بزارین

پاسخ دادن به حسین زارعی لغو پاسخ

ایمیل شما نزد ما محفوظ است و از آن تنها برای پاسخگویی احتمالی استفاده می‌شود و در سایت درج نخواهد شد.
نوشتن نام و ایمیل ضروری است. اما لازم نیست که کادر نشانی وب‌سایت پر شود.
لطفا تنها در مورد همین نوشته اظهار نظر بفرمایید و اگر درخواست و فرمایش دیگری دارید، از طریق فرم تماس مطرح کنید.