Нет сегодня ничего более обыденного, чем фотография. Рисунок в книге, метровые щиты фотореклам, узоры на полированной мебели, застывшие изображения родственников в семейных альбомах, кино…
Но попробуйте лишить мир фотографии. Он станет тусклым и неудобным. Допустим, можно обойтись без любительских снимков и, в крайнем случае, без кино. Но в остальном…
Растерянные, будут толпиться врачи у экранов рентгеновских аппаратов, скучными станут газеты, отложит в сторону незнакомый сплав химик:
— Нет, я не могу сказать, из чего он состоит. Только точнейший метод, основанный на фотографировании спектров излучения, может раскрыть его секрет.
В тайгу, в пустыни, в горы двинутся отряды топографов: надо составлять карты местностей.
Засвистит и вырвется наружу газ из трубы газопровода, взметнется пламя пожара. Понятно, ведь дефекты сварного шва можно обнаружить только с помощью фотопленки, просвечивая его гамма-лучами. Не покажет увиденное, вернувшись на землю, космонавт. Да он и не взлетит. Физика, химия, астрономия, медицина, биология, металловедение держат его в космосе. Но наука померкнет и замедлит ход своего развития, если не будет фотографии: именно она стала основным инструментом в исследованиях ученых,
В глубь конструкции
Иногда бывает, что конструкция, рассчитанная по строгим законам науки о сопротивлении материалов и теории упругости, неожиданно ломается. Тогда производят испытание ее на прочность. На детали наклеивают омические датчики из проволоки толщиной с человеческий волос. Они удлиняются либо укорачиваются вместе с деталями: при этом электрическое сопротивление изменяется. Фотолента осциллографа регистрирует деформацию датчика и детали. И вот испытания подтверждают:
— Рассчитана машина правильно.
— Но тогда почему поломка? И в таком месте, где и нагрузок-то никаких нет?
— Концентраторы напряжения! — говорят ученые, подразумевая, что в месте излома возник не поддающийся рассчету сгусток напряжений. Он-то и разрушил материал детали.
— Что же делать? — задумались конструкторы.
— Есть два выхода,— ответили исследователи;— Увеличить размеры слабой детали, чтобы она стала прочнее, или выявить места концентрации напряжений и переделать деталь.
— Но разве можно увидеть напряжение?
— Нет, конечно. Это условное понятие — увидеть напряжение нельзя, как, нельзя увидеть знание, совесть, аппетит. Но увидеть, как распределяются напряжения в детали, как они действуют,— пожалуйста. Даже сфотографировать можно… с помощью химии.
Химики создают оптически-активные прозрачные пластмассы. Если из них сделать модель, пропустить через нее поляризованный луч света и нагрузить так, как деталь нагружена в машине, то на воспринимающем экране будут видны разноцветные линии и полосы. Они распределяются точно так же, как главные напряжения. Там, где на фотографии цветные полосы сгущаются, напряжения наибольшие.
Новая отрасль науки — фотоупругость — позволяет заглянуть в глубь конструкции, увидеть невидимое, создавать машины и устройства легкие, прочные и надежные.
Остановись, мгновенье
Что мне секунда,— сказал ученик из тех, которые вечно опаздывают на уроки.— За секунду я шнурок в дырочку ботинка вдеть не успею.
Экономист о секунде отозвался более уважительно:
— У нас в стране за это время производится более 30 тысяч киловатт-часов электроэнергии. Хватит для освещения в течение суток города средних размеров.
Летчик сказал, что на «ТУ-104» за секунду он пролетает 230 метров.
— А мы за пару секунд перемещаем тысячи кубометров грунта,— добавил взрывник-строитель.
— И самолет и сила взрыва рассчитаны на этой математической машине,— вмешался программист.— Она совершает сорок тысяч операций в секунду.
— Это не так уж много,— сказал кинооператор из научно-исследовательского института.— Мой аппарат фотографирует в секунду миллион кадров.
Быстротекущие процессы: взрыв, электрический разряд, колебания лопатки турбины, взмах крыльев пчелы, полет снаряда. Как важно изучить механику этих явлений, как заманчиво остановить мгновение. И это под силу только сверхскоростной фотографии.
Возможности еще не исчерпаны
Первыми применил фотографию в научных целях адмирал С. О. Макаров. В 1889 году с помощью киносъемки он определил силу, действующую на корпус судна во время удара форштевня по торосу. С тех пор фотография в технике заняла прочное место.
В астрономии фотография — основной метод исследования. Это благодаря ей составлены звездные карты неба, снята вне затмения солнечная корона, открыта Метагалактика и совершен дерзновенный научный подвиг — сфотографирована обратная сторона Луны.
Кинокамера, установленная на корабле «Восход-2», запечатлела для ученых первый выход человека в космический вакуум. А фотографии Земли, сделанные нашими космонавтами!
Достижения ядерной физики в равной степени обязаны уму теоретиков и услугам фототехники. Десятки тысяч фотографических пластинок просматривают физики-атомщики в поисках новых элементарных частиц. Могучее орудие научного познания — метод толстослойных фотоэмульсий— предоставила фотография физикам, изучающим космические лучи.
В медицине диагностика во многом основывается на фотографии. Это — электрокардиограмма, флюорография, фотозонд для исследования желудка, наконец — средство распознавания злокачественных опухолей.
В биологии с помощью замедленной микрокиносъемки воспроизводится на экране рост клеток, движение соков в растениях.
Нередко фотография подводит ученых к порогу неведомого и помогает перешагнуть этот порог. Недавно в нашей стране открыт новый способ фотографирования — в высокочастотном электрическом поле. Открылись неожиданные, небывалые картины: россыпи многоцветных мерцающих искр, короны электрических разрядов венчают каждый лист, каждую почку привычных нам растений. У каждого — своя корона. Каково ее назначение? И почему меняется, тускнеет она у листка, пораженного скрытой болезнью?
Может быть, фотография дает в руки ученых новое средство распознавания и предупреждения болезней? Может быть. Ведь возможности ее не имеют предела.
