03.02 显微镜观察物质有尽头吗?

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在艺术和科学融合产生的作品中,贾斯汀·佐尔(Justin Zoll)的微观摄影堪称一绝。他把结晶物质(比如薄荷醇、二亚甲基双氧苯丙胺和咖啡因)放在载玻片上,再借助不同的滤光镜,制造出了五光十色的效果,拍摄出的图像充满迷幻气息,令人目眩神迷。

↓比如下图中两种风格的氨基磺酸,美轮美奂

他是如何创作出这些奇妙图像的?

佐尔称,除了把多张照片拼接在一起之外,他几乎没有进行任何后期制作或是数字处理。

丨以下为贾斯汀·佐尔的第一人称描述

具体过程要根据我使用的材料而定,但一般来说,我要么是把少量材料放在两块载玻片之间,用小型丁烷气喷火枪加热熔化,要么就是把某些材料放到溶剂中进行溶解。如果一种材料很容易熔化,我只需要等待熔融的液体在冷却时结晶即可。对很多材料来说,几分钟就会结晶。

而对那些需要用溶剂加以溶解的材料来说,我会用移液管把少量溶液滴在载玻片上,然后自然晾干。有时,我会通过一个小电热板来加速这个过程,但毫无疑问的是,不同的温度和干燥时间会产生不同的效果。准备好载玻片之后,我就把它放入显微镜的载物台,然后开始观察。我会在光源和拍摄对象之间使用一个偏振滤光镜,然后把另一个偏振滤光镜加在拍摄对象和相机传感器之间。

位置交叉的两个偏振滤光镜会跟晶体的双折射特性相互作用,进而产生图像里的缤纷色彩。我的图像几乎都是拼接起来的全景图。单幅画面的锐度和视野通常不足以达到我的创作目标,因此,我会把30张左右的照片拼接成一张更大的成品。

我几乎不对图像进行后期处理。正如我前面所说,它们大部分是全景图……但我不认为这是在进行处理。我也许会把传感器上的灰尘在图像上留下的突兀斑点去掉,当然还有剪裁,以及进行一些曝光调整和锐化。但这些都不会大幅改变图像的整体外观,调整后的图像其实跟直接从相机取景器中看到的差不多。在某种意义上,我对保留图像的真实性有着一种迷恋,这一点从我的大多数风景摄影作品中也可以看出来。

一开始,真正让我感到惊讶的材料之一是薄荷醇。它很容易熔化或溶解,我觉得我还没有发掘出它所有的可能性。基于制备方式的不同,这种材料可以生成一些非常多样化的结构。

薄荷醇

薄荷醇

在我发现L-谷氨酰胺和β-丙氨酸系列这个特殊组合之前,我拿氨基酸结晶物做实验已经有一段时间了。我把这两者组合在一起之前,就非常喜欢把β-丙氨酸用作一种媒介。

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

事实上,从某种程度上说,我的作品要归功于另一位名叫马特·英曼(Matt Inman)的摄影师,他进行的创作和我的差不多。我在网上看到了马特的作品,对这两种材料结合产生的形式非常喜欢。

2016年尼康微观世界摄影奖获奖作品—“小”世界,摄影师就是Matt Inman。这个迷幻旋涡是β-氨基丙酸和氨基乙磺酸晶体,在显微镜下展现了更多的美丽及生物多样性。

“小”世界

为了制造出我想要拍摄的晶体,我做了大量实验。效果最好的溶剂是一种度数非常高的伏特加,然后大致以1:1的比例添加材料。我会从所得液体中取出100微升滴在载玻片上,然后用电热板以较低的温度进行加热。不管我多少次以看似相近的参数重复这个过程,最后得到的结果却明显不同。最近,我在这种混合物中添加了牛磺酸,为我的作品又增添了一层复杂性。

加入了牛磺酸的L-谷氨酰胺、β-丙氨酸

更多来自于贾斯汀·佐尔令人惊奇的微观摄影作品,在美丽的背后,是一次又一次花费了心思的尝试,每一张可谓是摄影师的心血之作。

香草醛和氨基磺酸

维生素C

β-丙氨酸

二亚甲基双氧苯丙胺

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸

L-谷氨酰胺和β-丙氨酸


翻译丨何无鱼

校对丨其奇

稿源丨New Atlas

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当然没有尽头,下面就介绍另一种名不经传孔径光栅显微镜,它是种用相干散射原理,遵循布拉格定律的仪器。铜原子
铝原子


孔径光栅显微镜拍原子


这是个非常好的问题,因为向微观探索的能力决定着我们向宏观迈进的能力。

但是不好回答。事实是以目前人类的能力,我们遇到了暂时的尽头,或者说瓶颈。但是在这个问题上,发现和证实是同时发生的,当你能够观察到普朗克尺度以下的时候,你就自然而然地证明了,普朗克尺度并不是尽头。


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