Jabłko i pocisk

W czwartym zeszłorocznym numerze Czasu Fantastyki ukazał się mój szkic pod tytułem Chwytanie chwili. Początkowo miał mieć postać całkiem inną, pewnych materiałów z różnych względów nie dało się w nim pomieścić, zatem wykorzystuję to miejsce, by w jakiś sposób uzupełnić tamten tekst.

Cała sprawa rozpoczęła się od uwagi w biografii Richarda Feynmana, że szefem laboratorium MIT w czasie, kiedy studiował tam Feynman, był Harold Edgerton. Edgerton zajmował się między innymi zastosowaniem efektu stroboskopowego do fotografowania przebiegających bardzo szybko zjawisk. Krótkie błyski światła zsynchronizowane z szybko obracającymi się elementami maszyn dają efekt zamrożenia ruchu, co ułatwia śledzenie tego, co się naprawdę dzieje. Impulsy światła, oświetlające zaciemnioną scenę, pozwalają na sfotografowanie bardzo szybko poruszających się obiektów, np. pocisku w locie. Umożliwiają też wielokrotne naświetlenie kliszy i ukazanie kolejnych faz ruchu na jednej klatce filmu. To, co działo się zbyt szybko dla naszych zmysłów, między innymi dzięki Edgertonowi ukazało się naszym oczom.

edgerton 1
© 2010 MIT. Courtesy of MIT Museum.
Zdjęcie Edgertona. Pocisk kaliber 0.3 cala przebija jabłko. Scenę oświetla błysk o długości trwania 1/3 mikrosekundy.

Edgerton 2.L
© 2010 MIT. Courtesy of MIT Museum.
Pocisk przecina ustawioną bokiem kartę.

 

Edgerton 3
© 2010 MIT. Courtesy of MIT Museum.
Scena oświetlona lampą błyskającą z częstotliwością 50 razy na sekundę. Fotografowie natychmiast docenili potencjał rozwijającej się techniki stroboskopowej. Zdjęcia samego Edgertona trafiły do galerii sztuki współczesnej.

 

Technikami opracowywanymi przez Edgertona zainteresowało się oczywiście wojsko. Potężne lampy błyskowe zostały wykorzystane do fotografowania terytorium wroga w czasie nocnych rekonesansów. Już po wojnie, w latach pięćdziesiątych, rapatronik (od Rapid Action Electronic), urządzenie skonstruowane przez Edgertona i jego współpracowników, zdolne było do wykonywania zdjęć o czasie ekspozycji rzędu dziesięciu nanosekund. Rapatronik został wykonany na zlecenie rządu Stanów Zjednoczonych i wykonywał zdjęcia najwcześniejszych faz wybuchu bomb nuklearnych, dostarczając danych naukowych i technicznych, oraz ukazując ich przerażające, dziwaczne piękno.

Edgerton 4
© 2010 MIT. Courtesy of MIT Museum.
Pierwsze mikrosekundy wybuchu bomby atomowej. Rozszerzająca się gwałtownie niejednorodna kula plazmy o średnicy kilkudziesięciu metrów, sfotografowana z odległości siedmiu mil.

 

W roku 1952 National Geographic Society poprosiło Edgertona, aby uczestniczył w przeprowadzanych przez nie badaniach podwodnych. W czasie ekspedycji Edgerton poznał słynnego francuskiego eksploratora mórz, Jacques-Yves Cousteau, i stał się jego przyjacielem. Rozpoczął pracę nad lampami błyskowymi i kamerami, które dałoby się wykorzystać w fotografii podwodnej. Szybko okazało się, że w tych specyficznych warunkach konieczne jest wykorzystanie wspomagających pracę kamer precyzyjnych systemów akustycznych, wskazujących odległość od dna i umożliwiających lokalizację obiektów spoczywających na dnie i tuż pod nim. Edgerton zbudował takie urządzania („pinger” i „boomer”); wykorzystywał to drugie m.in. podczas poszukiwań zatopionego greckiego miasta Helike, a także w 1966 roku, kiedy uczestniczył w poszukiwaniach zgubionej amerykańskiej bomby termojądrowej u wybrzeży Hiszpanii (W styczniu tego roku doszło do katastrofy lotniczej podczas powietrznego tankowania bombowca strategicznego B-52. Zniszczeniu uległ samolot-cysterna i bombowiec, a trzy z czterech bomb termojądrowych, jakie znajdowały się na pokładzie B-52 spadły w pobliżu miejscowości Palomares, powodując skażenie radioaktywne, natomiast czwarta zniknęła w morzu. Jej poszukiwania trwały przez prawie trzy miesiące).

Edgerton badał też zjawiska przebiegające bardzo wolno. Opracował wraz z kolegami system filmowania nadzwyczaj powolnie poruszających się stworzeń morskich (pieniążkowców, dolarów piaskowych), których ruch normalnie nie jest dostrzegalny dla ludzkiego oka.

Bardzo wcześnie też Edgerton fotografował splashes, czyli rozpryski płynów. Nie był w tym pionierem, wyprzedził go znacznie na przykład angielski fizyk Arthur Mason Worthington, który systematycznie badał i fotografował rozpryski już w ostatniej ćwierci dziewiętnastego wieku. Jego pomysłowość w użyciu nadzwyczaj prostych metod doświadczalnych, jakie stały do jego dyspozycji w owym czasie, musi budzić podziw.

Worthington 1
Aparatura Worthingtona do fotografowania rozpryskujących się kropli
Worthington, 1908
Zdjęcie Worthingtona z książki „A Study of Splashes”, 1908

Fotografia rozprysków stała się współcześnie dziedziną sztuki fotograficznej (liquide sculpture, płynna rzeźba), a postępy w elektronice sprawiły, że zajęcie to stało się dostępne i dla zaawansowanych amatorów.

Edgerton nie był też pierwszym, komu udało się sfotografować pocisk w locie. Intensywne badanie pocisków o ponaddźwiękowych prędkościach przeprowadzał już Ernst Mach, profesor fizyki na uniwersytecie w Gratzu i w Pradze. Peter Salcher z cesarsko-królewskiej Akademii Marynarki Wojennej (Marine-Akademie) w Rijece (Fiume), kierując się wskazówkami Macha, po raz pierwszy wykonał zdjęcie takiego pocisku. W uznaniu zasług Macha w badaniu zjawisk powodowanych przez ruch obiektów z prędkościami ponaddźwiękowymi, jednostkę prędkości stosowaną w tym zakresie nazwano machem.

Wróćmy jeszcze na koniec do obrazu jabłka przebijanego przez pocisk. Poniżej możemy zobaczyć najsłynniejsze zdjęcie Edgertona z tej serii.

Edgerton 5
© 2010 MIT. Courtesy of MIT Museum.
Interesujące jest nie tylko miejsce wylotu, ale i wlotu pocisku.

 

Niewątpliwie obraz owocu przebijanego przez strzałę, pocisk jakiegoś rodzaju, uwodzi ludzką wyobraźnię, znaczy coś więcej, niż to, co dosłownie przedstawia. Wilhem Tell strzelający z kuszy do jabłka na głowie swojego syna, to przecież mit mający korzenie w skomplikowanej i starszej tradycji.

Dodaj komentarz