Krásná věda

Každoroční výstava Umění vědy na Princetonské univerzitě ukazuje vzájemné působení vědy a umění. Tento obraz chaosu a geomagnetické inverze vyhrál soutěž roku 2011. Během posledních 160 miliard let se magnetické pole Země několikrát změnilo. Takové změny jsou chaotické a nepravidelné..

(Celkem 19 fotografií)

Sponzor: Exkluzivní kulečníkový stůl - skutečně jedinečný svým druhem, je znamením dobrého tónu a vytváří skvělou náladu pro hraní.

1. Fotografie ukazuje deterministický model změn magnetického pole Země. (Christophe Gissinger / oddělení astrofyzikálních věd / laboratoř fyziky plazmatu v Princetonu)

2.Fotografie manželů Jamese Qian získala druhé místo. Jde o ilustraci svého výzkumu algoritmu separace obrazu. "Zde použitý algoritmus zahrnuje rekurzivní rozdělení obrazu na obdélníkové části," říká Qian. "Každý obdélník je rovnoměrně rozdělen na dvě vertikálně nebo vodorovně. Výsledkem je množství obdélníkových fragmentů uspořádaných ve formě dyadického stromu." (Zhen James Xiang / Katedra elektrotechniky)

3. Planety jsou tvořeny koagulací prachové částice do plynného protoplanetárního disku, kde se hmotnost částic zvyšuje o více než 40 řádů. Důležitým krokem je vytvoření planety z malých kamenů. Tento obrázek znázorňuje proces: aerodynamická interakce plynu a kamení přispívá ke zhutnění fragmentů a zvyšování jejich velikosti. Tyto bloky se stávají stavebním materiálem, z něhož je planeta vytvořena. Fotografie hydrodynamické simulace procesů v protoplanetárním disku získala třetí místo. (Xuening Bai / James M. Stone (fac) Oddělení astrofyzikálních věd planet)

4. Roztok sulfidu arsenu vytváří světlé skvrny, když je zahříván na tenkou vrstvu na skle. (Yunlai Zha / katedra elektrotechniky)

5. Další fotografie zahřátého roztoku sulfidu arsenitého. Připomíná tropické ryby z karikatury Disney. (Yunlai Zha / katedra elektrotechniky)

6. Pyramidální neuron z hipokampu, část mozku, kde se vytvářejí určité typy vzpomínek. Zelená zobrazuje mikrotubuly, které vytvářejí strukturní síť uvnitř neuronu, a červená ukazuje inzulinové receptory, proteinový povrch buňky, která spojuje neuron s jinými neurony. Tato spojení se nazývají synapse a stávají se silnějšími nebo slabšími při nahrávání událostí v paměti. (Lisa Boulangerová / Oddělení molekulární biologie a Princetonův neurologický institut)

7. Imunofluorescenční obraz povrchu plíců embrya vousatého agamy (ještěrka). Obrázek ukazuje tvorbu krevních cév v embryu, jádra buněk jsou zobrazena červeně, buněčné stěny jsou zobrazeny zeleně. (Celeste Nelson / oddělení chemického a biologického inženýrství)

8. (Yoosik Kim, Stanislav Švartsman / Odbor chemického a biologického inženýrství)

9. (Birgitt Boschitsch, Peter Dewey, Alexander Smits / katedra mechanického a leteckého inženýrství)

10. Vodní bezdrátový senzor přenášel do zubu krávou rozpuštěním základny vodou. Grafenová vrstva snímače, umístěná pod elektrodami, reaguje na bakteriální kontaminaci. Data z takového snímače lze číst bezdrátově (Manu Sebastian Mannoor, Michael McAlpine / oddělení mechanického a leteckého průmyslu)

11. Ferrofluid - kapalina obsahující malé kovové částice s feromagnetickými vlastnostmi. Ferrofluidy se používají v elektronice, vesmírné technologii a medicíně, ale jsou také vynikajícím trojrozměrným modelem pro vizualizaci magnetického pole. Vlastností ferrofluidu je, že má současně vlastnosti kapaliny a tuhé látky. Stav této látky závisí na přítomnosti nebo nepřítomnosti magnetického pole. Jak "voda", tak "lotus" na jeho povrchu jsou jedna a tatáž látka. (Laboratoř fyziky plazmy Elle Starkman / Princeton)

12. Tento mořský organismus o velikosti 15 mikronů byl fotografován pomocí elektronového mikroskopu PRISM, který čerpá černobílé snímky. Později můžete přiřadit odstíny šedé, jako je oranžová a zelená. (Nan Yao, Gerald Poirier, Shiyou Xu / Centrum pro zobrazování a analýzu PRISM)

13. Abychom pochopili, jaké látky jsou vyrobeny v přírodě, vědci budují urychlovače částic, ve kterých jsou shluky částic tlačeny dohromady. Pro simulaci chování částic jsou malé urychlovače. Tento desktopový model byl vytvořen pomocí kroužku z chemické laboratoře, dvou kovových koulí a zdroje proudu. Nabité částice prachu jsou umístěny v prostoru mezi kroužkem a kuličkami a odpuzují nebo přitahují v závislosti na napětí. Vzhledem k jejich gravitaci nemají prachové částice čas reagovat na změny napětí a současně odrazují a přitahují, to znamená, že padnou do pasti. (Foto Elle Starkman, Joe Caroll, Gary Stark a Andy Carpe Erik Gilson.)

14. Horní obrázek ukazuje, jak jedna velká skvrnitá nymphalida vidí jinou z různých vzdáleností. Vpravo vpravo - tak sám motýl on vidí jiný ze vzdálenosti 18 centimetrů, vlevo dole - ze vzdálenosti 7 centimetrů. Přímo pod - fotka. Ve vzdálenosti 18 centimetrů s hladkým pohybem oka nastává fenomén shody náhodných skvrn na křídlech s fazetami oka motýla. Možná proto právě v této vzdálenosti dochází k jejich "manželským tancům". (Henry S. Horn / Oddělení ekologie a evoluční biologie)

15. Fotografie koplanární supravodivé linie pořízené mikroskopem s filtrem červeného světla. Hvězdný prach na spodní straně trubice je vlastně nečistoty na povrchu vodiče, které se objevily během výroby. (Devin Underwood, James Raftery, Will Shanks / katedra elektrotechniky)

16. Hybridní nano-fotovoltaické články poskytují příležitost pro ekonomickou konverzi solární energie na elektrickou energii. Nanostruktury oxidu zinečnatého mohou být velmi široce využívány, ale je důležité, aby bylo možné řídit jejich velikost a polohu za účelem výroby účinných nano-zařízení. Jedná se o mikrofotografii nanostruktur z oxidu zinečnatého vytvořených za použití nízkoteplotních hydrotermálních metod. Z této struktury, která je daleko od ideálu, jsou získány nano-matrice s ideální konfigurací, které vypadají mnohem více. (Luisa Whittaker a Yueh-Lin "Lynn" Loo / Katedra chemického a biologického inženýrství)

17. Obrázky žíravin z osvětlení skleněné nádoby z různých úhlů. Ve středu - světlo klesá pod úhlem 90 stupňů, pak 75, 60, 54, 30 a 15 stupňů. Čím dál od středu je menší úhel. To znamená, že na obrázku v levém horním rohu světlo klesá téměř horizontálně napravo od dna. (Rafi Romero / 2012 oddělení informatiky)

18. Krásné geometrické křivky všude kolem nás - v skořápkách měkkýšů a tvarů galaxií. Na fotografii - část laseru. "Spojením spirálových a přímých polovodičů jsme získali design, který zjednodušuje práci kvantové kaskády a případně i jiných typů laserů," říká Peter Liu. "Na obrázku je zobrazen laserový pohled zhora. Povrch přístroje je pokryt zlato pro lepší proudové vedení." (Peter Q. Liu / katedra elektrických spirál)

19. Simulace prostoru kolem černé díry. Odtok tekutiny je způsoben magnetickými poli, které zabraňují spadnutí látky na povrch černé díry. Bod v centru je černá díra. Šedé čáry ukazují tok hmoty, červené - magnetické linky, zelené - hranice mezi přitahovanou a odpudivou látkou. (Alexander Tchekhovskoy, Ramesh Narayan, Jonathan C. McKinney / Princeton / Harvard / Stanford)