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Aventures dans la science laser

Les scientifiques sont rarement des héros dans l'univers fictif. En fait, ils sont le plus souvent les méchants ou les antihéros au bord de la folie. Prenez le docteur Frankenstein, par exemple, dans le classique de 1818 de Mary Shelley, ou le docteur Jekyll de Robert Louis Stevenson - ou même Doc Octopus, de la renommée de la bande dessinée Marvel.

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Le photographe Robert Shults veut renverser la tendance du scientifique fou avec une série de photographies montrant des physiciens ordinaires comme des hommes et des femmes qui sauveront la journée. Son histoire commence à l'Université du Texas, à Austin, en 2008. À l'époque, Shults animait un atelier de photographie. Il a rencontré un ami d'un ami qui travaillait dans un laboratoire du campus appelé Center for High Energy Density Science. Le laboratoire financé par le gouvernement fédéral situé dans les entrailles du bâtiment des sciences physiques est recouvert de plomb, de béton et d’acier et abrite un laser à petawatt, qui peut produire, pendant une fraction de seconde, plus de puissance que le réseau électrique américain dans son ensemble.

Un laser Petawatt fonctionne sur les mêmes principes de base que les lasers des imprimantes domestiques ou des pointeurs laser: il amplifie un faisceau de lumière. Partant d'une impulsion de lumière très faible (un milliardième de joule), le laser l'amplifie cent milliards de fois jusqu'à environ 200 joules, ce qui équivaut à une ampoule normale fonctionnant quelques secondes. Sauf qu'ils mettent cette énergie en dixièmes de billion de secondes pour créer l'une des lumières les plus brillantes de l'univers.

Les scientifiques peuvent utiliser le faisceau pour accélérer les particules - ce qu'ils font, par exemple, pour fabriquer des protons à haute énergie destinés au traitement du cancer ou pour créer des neutrons qui, lorsqu'ils sont passés à travers des matériaux, peuvent déterminer s'ils sont corrodés. Mais, peut-être les expériences les plus époustouflantes menées dans le laboratoire de l’Université du Texas impliquent-elles des modèles astrophysiques. La lumière produite par le laser est comparable aux environnements très intenses de l'univers, tels que le centre d'une étoile ou la zone située à proximité d'un trou noir.

«Vous pouvez prendre cette impulsion lumineuse très intense, puis frapper quelque chose et créer un état de la matière extrêmement extrême», explique Todd Ditmire, qui dirige le laboratoire. "C'est comme apporter une étoile sur Terre."

Enfant, Shults a assisté aux décollages de la NASA et a adoré les mondes de science-fiction de Star Wars et Star Trek . «Littéralement, depuis que je suis enfant, je ne me souviens pas d'une époque où je n'étais pas complètement fasciné par l'exploration de l'espace extra-atmosphérique», dit-il.

Peut-être pour cette raison, Shults a toujours été intrigué par la physique. Photographes et physiciens s’appuient sur les mêmes outils de base: la lumière, l’espace et l’optique. Lorsqu'il a vu le laser en action, il a compris que ce devait être le sujet de son prochain projet de photographie. «Nous ne pouvons pas voler au milieu de l'espace pour voir ce genre de choses, mais ils peuvent utiliser la lumière pour l'apporter ici», explique Shults. "Pour moi, c'est la chose la plus fascinante que j'ai vue dans ma vie."

Pendant neuf mois, Shults a suivi de près les scientifiques travaillant avec le laser. À l'époque, le centre venait juste d'ouvrir ses portes et une grande partie de ce qu'ils faisaient consistait à peaufiner des instruments. Parce que le travail de laboratoire ne donne généralement pas de bons plans d'action, Shults a passé de nombreuses journées à regarder les scientifiques se promener d'un bout à l'autre du laser en faisant de minuscules ajustements aux instruments optiques. Le photographe a voulu transmettre la nature vitale de ces actions mondaines.

«Mon travail consiste à expliquer au téléspectateur ce que sont les installations et les interactions avec cet appareil», explique Shults. "Et il se sent certainement beaucoup plus grand et dramatique qu'il n'y paraît."

À l'aide d'un télémètre analogique, il a utilisé un film noir et blanc à fort contraste (1600 ASA) pour donner à ses photos une apparence de grain fin. Créer ce drame visuel était à la fois un effet et une nécessité. "Ce n'est pas un endroit normal pour prendre des photos", explique Shults. Un tir direct de lumière laser peut faire frire les capteurs de lumière dans un appareil photo numérique. Bien que la lumière laser puisse percer un trou dans le film, avec le film, Shults pourrait tout simplement cliquez sur l'image suivante du film, au lieu de remplacer un appareil photo numérique entier au risque de prendre accidentellement une photo directe du faisceau.

Par coïncidence, la salle laser elle-même devait être plongée dans l'obscurité pour pouvoir visualiser le faisceau à l'aide d'instruments infrarouges. Les éclairs de lumière laser dans cet environnement sombre ne faisaient que renforcer le drame. La lumière devient un personnage dans le laboratoire, comme le dit Ditmire, rebondissant à la fois sur l'équipement et sur les scientifiques qui le manipulent. Et, c’était cet effet de lumière que Shults cherchait à capturer.

Les images qui en résultent évoquent les films de science-fiction de son enfance, avec une sorte de film noir-esque mystère. Généralement présentés sans légende, ils invitent le spectateur à imaginer un scénario inspirant les images des scientifiques devenus super-héros. Shults appelle la série "The Superlative Light", à la fois en référence à la haute qualité du laser lui-même et à un essai théologique de la philosophe Catherine Pickstock - Pickstock utilise cette expression pour décrire la créativité continuelle d'une figure de divinité.

Shults voulait dépeindre, en un sens, l'intersection du fait et de la fiction. À un niveau, les photographies documentent la réalité des scientifiques travaillant dans un laboratoire, mais en raison de la manière dont elles ont été construites, elles capturent également la nature fantastique des expériences des scientifiques. Shults joue avec l’idée que, bien que nous prenions la photographie comme un moyen véridique de communiquer la réalité, la photographie peut aussi être un support délibérément conçu, parfait pour donner aux images un sens de la fantaisie.

Ce mois-ci, Shults a recueilli 23 841 $ dans le cadre d'une campagne Kickstarter visant à financer la publication d'un livre, qui sera publié cet automne par Daylight Books, un éditeur d'art et de photographie à but non lucratif. Au lieu de l'essai de critique d'art traditionnel, parfois étouffant, qui précède la plupart des livres de photos, il a demandé à Ditmire d'écrire une explication de la science menée au laboratoire de l'Université du Texas. Le livre comprendra également une histoire pour accompagner les images, écrite par Rudy Rucker, un mathématicien et auteur.

L'éditeur envisage de relier le livre en utilisant la reliure tête à queue de vieux livres de science-fiction deux-en-un, permettant aux lecteurs de lire un roman de bout en bout, puis de retourner le livre et de relire une histoire différente. de face. Chaque lecteur peut vivre une expérience différente, qu’il commence à lire le texte scientifique de Ditmire ou l’histoire de science-fiction de Rucker. Shults espère que ce format ludique "augmentera la fiction et la non-fiction de l'ensemble, la science et l'art, l'imagination et la discipline."

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