Desde el punto de vista de la historia de la ciencia, la fotografía ha jugado un papel importante. Fue usando fotografías cómo se consiguió validar la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein. Y captando imágenes en las llamadas "cámaras de niebla" se lograron fotografiar en 1931 protones y electrones. Además, retratando el ADN mitocondrial hemos conseguido recientemente reconstruir gran parte de la historia de la vida.
Otra aplicación interesante es el estudio del movimiento con imágenes, en el que fue pionero Eadweard James Muybridge, que empleó una batería de 24 diminutas cámaras con cintas atadas a disparadores que se rompían al paso de un caballo para accionando cámaras de fotos secuencialmente y estudiar sus movimientos. Más tarde, durante la década de 1880 a 1890, Muybridge utilizó 36 cámaras para estudiar los movimientos de diversos animales y de seres humanos. Fruto de su trabajo fue el libro Animal Locomotion. Posteriormente, a partir de los años 30, H. Edgerton usó luces estraboscópicas logró captar el movimiento de una bola o el golpe de un jugador de golf, entre otras instantáneas. Actualmente es posible trabajar en el orden de los picosegundos (10-12 seg) utilizando como fuente de luz un láser pulsado para estudiar el movimiento en líquidos y gases, combustión y detonación, dinámica de fluidos, investigación en plasma, etc.
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