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看見科學:攝影如何揭示宇宙

2020-2-26 09:37| 發布者:cphoto| 查看:3131| 評論:0|來自:澎湃新聞

摘要:最近,光圈基金會出版了由策展人馬文·海費爾曼主編的新書《看見科學:攝影如何揭示宇宙》,該書呈現了富有洞見又平易近人的一系列照片和文章,探討了攝影在科學視覺化和人類積累知識的過程中扮演的角色。實際上,攝 ...
最近,光圈基金會出版了由策展人馬文·海費爾曼主編的新書《看見科學:攝影如何揭示宇宙》,該書呈現了富有洞見又平易近人的一系列照片和文章,探討了攝影在科學視覺化和人類積累知識的過程中扮演的角色。實際上,攝影與科學一直以來都有著深厚淵源,它們共同塑造著我們對于世界以及自身的看法。
看見科學
撰文:周仰
圖片提供:光圈基金會(Aperture Foundation)
本文首發于《城市畫報》2019年12月刊
2019年4月的一場在全球六地同時舉辦的新聞發布會讓許多并不習慣于仰望星空的人突然間關注起天文來,那便是人類史上首張黑洞照片的公布,這一由200多名科研人員歷時10余年、從四大洲八個觀測點“捕獲”的視覺證據,雖然比想象中模糊許多,卻有望證實愛因斯坦廣義相對論在極端條件下仍然成立。同時,這一事件再一次讓人想起來,攝影曾經以及現在都還可以為科學服務。
160年前,法國詩人波德萊爾(Baudelaire)寫下一篇頗為偏激的評論,認為攝影將會毀掉藝術,他寫道,“現在是攝影回去履行自己義務的時候了,即作為科學和藝術的仆人,但是,它是地位十分低下的仆人,就像印刷和速記,它們既沒有創造也沒有取代文學……讓它去裝飾自然主義者的圖書館,放大顯微鏡中的動物吧;甚至讓它去提供信息,確證天文學家的假說吧!彼,后來的發展并不如波德萊爾所愿,在眾多攝影師和理論家的推動下,攝影這一新生媒介終究步入了美術館。不過這一發展帶來了副作用,就是從20世紀后期至今,絕大多數攝影史的書寫都堅決地著眼于這一媒介的藝術企圖,從而將其他的類型——用于商業、科學或私人留念的攝影——都變成了某種幽靈。攝影在科學方面的應用,由于距離日常生活最為遙遠,如今尤其鮮被討論,“用攝影呈現科學”這種可能性于是只有在特殊的場合才回到人們的視野之內,比如最近的黑洞照片。
不過,這并不意味著攝影在平時與科學毫無瓜葛,恰恰相反,攝影與科學的“緣分”早在其誕生之初就已確定——不要忘記,最早渴望用某種方式將大自然或暗箱投影儀中影像永久固定下來并為了這種目標進行實驗的那些人,他們不僅有著藝術家的敏感,更是活躍的科學家:比如,公認的兩位“攝影之父”,法國人路易·達蓋爾(Louis Daguerre)是一位化學家,英國人亨利·塔爾博特(Henry Talbot)則是數學家與化學家。一方面,攝影的發明以及每一次工藝改進都離不開科學的推動;另一方面,攝影則能夠予以肉眼難以捕捉的現象凝固且永久的形態,供人們檢視研究,或驗證假說。例如,19世紀70年代一個普遍的爭論是,馬在小跑時是否會出現四腿同時離地的動作,在疾馳時又會如何?我們的肉眼無法將自然運動狀態下的馬的動作分解看清,因而此前的藝術家畫馬小跑時總留有一條腿著地,而飛奔的馬則表現為前腿往前伸而后腿向后伸。為了搞清楚這個問題,英國攝影師埃德沃德·邁布里奇(Eadweard Muybridge)發明了用多個相機拍攝運動物體的方式,終于在1878年成功地拍攝了馬匹在小跑和飛奔的狀態,證明這兩種情況下馬的四腿都會同時離地,但與藝術描繪不同,離地時馬的四條腿實際上緊縮于腹部之下。
 埃德沃德·邁布里奇于1878年成功地拍攝了馬匹在小跑和飛奔的狀態,證明這兩種情況下馬的四腿都會同時離地,但與藝術描繪不同,離地時馬的四條腿實際上緊縮于腹部之下

埃德沃德·邁布里奇于1878年成功地拍攝了馬匹在小跑和飛奔的狀態,證明這兩種情況下馬的四腿都會同時離地,但與藝術描繪不同,離地時馬的四條腿實際上緊縮于腹部之下


另一些時候,攝影提供的不僅為科學提供視覺證據,更為公眾帶來一種全新的視覺體驗——一種罕見的美。1968年的圣誕夜,美國阿波羅8號航天飛船正繞著月球飛行,突然,宇航員威廉·安德斯(William Anders)發現了從未見過的景象,并匆匆用飛船上配備的相機拍了下來:地球似乎正從粗糙的月亮表面上方緩緩升起。飛船回到地球之后,安德斯將照片沖洗出來,它立刻在全球得到了傳播,看到的人無不為之震撼,前景是淺灰色的坑坑洼洼的月球表面,它后面的黑暗宇宙中,似乎散發著藍白色微光的地球浮現出來,它呈弦月的形狀,半透明的質感使它顯得脆弱而珍貴,在大片的黑暗中,又如此渺小。就科學攝影來說,這張照片帶來的不是排除感情的客觀性,而是喚起了人們的敬畏之心,其效應無異于頂尖的藝術作品。面對科學攝影最令人震撼與驚艷的那些影像,正如科學史學家洛蘭·達斯頓(Lorraine Daston )所寫,“不是你感到震驚,而是震驚攝住了你!辈粌H為了圖像帶來的知識,也為了不斷體驗這種驚嘆與敬畏,我們持續在科學中運用攝影,并持續去看這樣的影像。
 宇航員威廉·安德斯拍下地球從月亮的地平線上“升起”的照片

宇航員威廉·安德斯拍下地球從月亮的地平線上“升起”的照片


2019年5月,光圈基金會出版了由策展人馬文·海費爾曼(Marvin Heiferman)主編的新書《看見科學:攝影如何揭示宇宙》(Seeing Science: How Photography Reveals the Universe),探索了攝影自誕生至今與科學的淵源,也揭示了我們為什么愿意去看這些科學影像,正如海費爾曼在書的引言中寫道,“科學攝影讓我們在地球上或在太空中的探險更顯腳踏實地,而當它揭示人類視覺、想象力和控制范圍之外事物時,又使我們大吃一驚。通過令人震驚的顯像和美,科學攝影告訴我們,人類在宇宙中并不占據優勢地位……”或者可以說,與常見的那些致力于個人表達或創造消費主義夢想的攝影比起來,科學攝影最能令人清醒。
下面讓我們一起來看看書中這些照片吧~
 安娜·阿特金斯,“英國藻類植物”

安娜·阿特金斯,“英國藻類植物”


英國植物學家安娜·阿特金斯(Anna Atkins)在1843年10月到1853年間用藍曬法(cyanotype)拍攝了389幅影像,這些照片最終被編成世界上第一本攝影書《英國藻類植物:藍曬法影像》(Photographs of British algae: Cyanotype Impressions),這也是攝影第一次作為系統性科學數據收集和圖示手段展現在世人面前,即便該書僅有17個副本留存于世。阿特金斯與父親約翰·喬治·奇爾登(John George Children)都與早期進行攝影實驗的幾位英國人熟識,包括塔爾博特和約翰·赫歇爾(Sir JohnHerschel),后者于1842年公布了藍曬法攝影工藝,并第一時間給奇爾登寄去了相關論文。這一工藝使用檸檬酸鐵銨和鐵氰化鉀溶液制作出永久性的接觸印相照片,即將藻類植物標本直接與經過感光處理的相紙固定在一起,通過日曬曝光和定影處理,得到藍調的物影照片,而植物部分則由于標本遮擋了光線,而呈現白色。對阿特金斯來說,這是最理想的攝影工藝,可以獲得與植物標本形態完全一致的復制品,纖毫必顯。同時,這個項目的視覺體驗也十分令人愉悅,她精心將植物影像置于相紙中央,使它們看起來好像漂浮在一片宜人的藍色海洋中,每張照片底部,阿特金斯都手寫了拉丁文植物名稱?梢哉f,《英國藻類植物》是一次兼具科學性和藝術性的嘗試。
 托德·福斯格倫,“鳥類學照片”

托德·福斯格倫,“鳥類學照片”


美國攝影師托德·福斯格倫(Todd Forsgren)與一些鳥類學家在田野調查的過程中拍下這個“鳥類學照片”(Ornithological Photographs)項目。乍一看,白色背景前各種鳥兒糾纏于黑色細網之中,觀看者的第一反應常常是震驚和憤怒,以為福斯格倫記錄的是類似海豚被漁網纏住的生態悲劇。事實上,照片傳達的信息更為復雜與微妙。鳥類學家在野外假設這種“霧網”(mist nets)以便捕獲、辨認、測量并給鳥戴上追蹤環,然后放生。福斯格倫捕捉的則是科學家將鳥從網中取下之前的獨特瞬間,通常在15分鐘內完成背景布架設、布光和拍攝,這一過程中,有些鳥保持靜止,有些則會在網中掙扎。福斯格倫不會拍那些顯出痛苦樣子的鳥,但據他說,所有在研究中捕獲的鳥都在事后放飛,且未曾明顯受傷。福斯格倫本科學習生物學,之后轉向藝術史研究,他的攝影創作關注生態和環境問題,希望在自然歷史和藝術史之間取得平衡!拔蚁M宫F當代科學研究實踐的一些方面,同時對觀看者帶來心理的震撼!备K垢駛愓f,“我希望這些照片能讓人們直面生物研究過程中的爭議……這些照片既美麗又讓人難以直視,然而從這些鳥身上得到的數據卻能幫助我們理解這些物種的生存狀況!蹦撤N程度上,福斯格倫的照片也讓觀看者思考自然攝影和生物研究的倫理,以及人類對自然的干涉。
 奧利弗·沃素,“描繪科學”

奧利弗·沃素,“描繪科學”


對公眾來說,“科學”一詞包羅萬象,代表了對理解宇宙萬物運轉規律的專業追求,讓普通人充滿敬仰又望而卻步。探索流行的視覺文化如何描繪“科學”所包含的各種實踐,這也是《看見科學》這本書的議題之一。藝術家奧利弗·沃素(Oliver Wasow)應邀為本書創造了一系列名為“描繪科學”(Picturing Science)的作品,他從網絡上找到各種表現與科學有關的刻板印象的圖片,將它們下載之后按主題排成網格狀。這些主題包括“推銷科技產品的女性”、“瘋狂的科學家”、“邊境控制技術”等,來自廣告、科幻故事或者新聞的圖片被抽離出原始語境,由藝術家編排在一起,期間的相似性和細微差別突出了公眾對于“科學”的想象還停留在表面。
 詹姆斯·鮑爾,“電腦指南”

詹姆斯·鮑爾,“電腦指南”


這臺充滿旋鈕、撥盤和按鍵的機器看起來好像諜報電影中的道具,而事實上它是1962年的電腦,這一圖像來自英國攝影師、創意總監及修圖師詹姆斯·鮑爾(James Ball)的攝影項目“電腦指南”(Guide to Computing)。鮑爾一直對電腦科技十分著迷,他甚至為自己起了“記錄字節”(Docubyte)的筆名,在這個項目中,他去世界各地的博物館尋找早期的電腦,以歸檔般的方式拍攝下來——將拍攝對象置于畫面中央,正面拍攝,均勻的光線——這樣的視覺讓我們想到早年的動植物圖譜,不過背景中的鮮艷色彩為項目增添了摩登的感覺。另外,即便保存在博物館中,這些近半世紀前的機器依然顯出老態,為了更好地突出它們的美感,鮑爾通過大量的后期修飾讓這些古老的計算機器恢復往昔的榮光。跟隨鮑爾的鏡頭,我們見證了1945年至1979年的電腦發展史,作為現在位于我們生活核心的那些數碼產品的祖先,它們無疑是重要的,但鮑爾的呈現還給它們增添了一種帶有年代的美感。當然,畫面中的“原始電腦”最讓人驚訝之處還是在于,它們竟然在短短幾十年時間中便從這些笨重繁復的機器進化成我們案頭輕薄的筆記本,電腦在改變自己形象的同時也改變了當今世界的面貌。
 
 詹姆斯·巴洛格,“極端冰川調研”

詹姆斯·巴洛格,“極端冰川調研”

 詹姆斯·巴洛格,“極端冰川調研”

詹姆斯·巴洛格,“極端冰川調研”


“氣候變暖”、“冰川消退”等詞匯對很多人來說只是抽象概念,因為這些以“年”計的漫長過程很難讓人一目了然,更不用說冰川通常都位于遙遠的地方。為了直觀地向人們傳達地球面臨的環境風險,地貌學家詹姆斯·巴洛格(James Balog)開始采用攝影的手段來記錄自己的考察。2007年,巴洛格發起了“極端冰川調研”(Extreme Ice Survey),集合了科學家、視頻記錄者和極端氣候專家,一同追蹤全球變暖的后果。這兩張英屬哥倫比亞布里奇冰川(Bridge Glacier)的照片分別拍攝于2009年與2017年,這樣的對比將冰川消融現象直接呈現在觀看者眼前。但這只是項目的冰山一角,“極端冰川調研”團隊在格陵蘭島、冰島、喜馬拉雅等各處冰川前架設了延時相機,在白天,它們每隔一小時就會自動拍下一張照片,近十年來,通過這一方式產生的數萬張照片被團隊合成為驚人的延時視頻,向我們展示了氣候變暖正在迅速地改變我們的環境。
 大衛·法蒂,“沃爾夫岡”

大衛·法蒂,“沃爾夫岡”


奧地利物理學家沃爾夫岡·歐內斯特·泡利(Wolfgang Ernst Pauli)在量子力學研究上做了許多非常重要的貢獻,于1945年獲得了諾貝爾物理學獎。在研究上泡利是一個完美主義者,他的敏銳、謹慎和挑剔使他具有一眼就能發現錯誤的能力,因此物理學界笑談存在一種“泡利效應”(Pauli effect)——泡利出現在哪,那里的理論推導就會出岔子、機器會停止運轉、實驗設備都會遭殃的奇特現象。奇聞逸事式的二手敘事給這位科學家增添了一層神秘色彩。法國藝術家大衛·法蒂(David Fathi)曾經學習數學和計算機科學,他的作品探索事實和虛構的邊界。在“沃爾夫岡”(Wolfgang)這個項目中,法蒂利用歐洲核子研究中心實驗室(the European Organization for Nuclear Research)的攝影檔案,講述了關于這位物理學家亦真亦假的故事。在法蒂為該項目制作的書中,一些照片是原封不動的歷史影像,另一些則被藝術家二次加工,而由于檔案照片常常沒有圖片說明,法蒂便在文字上自由發揮,最終,藝術、攝影、歷史和科學相互碰撞,讀者被拽入緊張的探秘游戲之中,不斷懷疑,總是不確定——這種時候,我們也會想起泡利的好友物理學家理查德·費曼(Richard Feynman)曾經說的,“科學家對無知、懷疑和不確定性很有經驗,我認為這些經驗很重要”。
 詹姆斯·韋伯空間望遠鏡

詹姆斯·韋伯空間望遠鏡


這是美國國家航空航天局(NASA)、歐洲空間局(European Space Agency)和加拿大太空局(Canadian Space Agency)合作建造的哈勃望遠鏡繼任者:詹姆斯·韋伯空間望遠鏡( James Webb Space Telescope),原計劃耗費5億美元并于2007年發射升空,但由于各種原因,導致項目嚴重超支,發射時間數次推遲,最新預估總耗費高達96.6億美元,發射時間改為2021年3月30日。該望遠鏡名字取自于NASA第二任局長詹姆斯·韋伯,他領導了阿波羅計劃等一系列重要空間探測項目。1990年發射的哈勃望遠鏡轉變了我們對宇宙的看法。但這位戰功赫赫的“老將”視野終究有限,也限制了我們回溯宇宙歷史的程度。哈勃望遠鏡無法探測到130億年前由第一批恒星發出的光線。而相比之下,詹姆斯·韋伯望遠鏡的反射鏡直徑達6.5米,收集光線的面積多達哈勃望遠鏡的7倍,且儀器均經過精心調試,能夠在紅外線波段內接收到這些古老恒星發出的光線。詹姆斯·韋伯望遠鏡的最初發射時間預估為2007年,但由于人們并未意識到該望遠鏡各元件的組裝和測試要花多長時間——其中很多元件都是全新研發的,此前從未進入過太空——發射時間一再推遲,迄今已經比原計劃晚了十年多。盡管如此,NASA方面還是認為,“詹姆斯·韋伯望遠鏡不會讓我們的等待白費!

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