Кошку, записанная на пленку, специально сбрасывают, чтобы решить важную физическую проблему: Почему кошки всегда приземляются на ноги? Это вопрос, который сводил учёных 19-го века с ума. Пока один из них не использовал неожиданный инструмент для разгадки тайны: фотоаппарат.
Этьен-Жюль Марей был одержимым ученым и изобретателем, который анализировал, как все движется. И он начал экспериментировать с фотографией в то время, когда другие его использовали в основном для документирования статичных объектов. Но его целью было запечатлеть движение. И он сделал это, опираясь на основной принцип фотографии: выставляя светочувствительный материал на свет.
Таким образом, его способ создания этой тьмы и света состоял в том, чтобы иметь диск с прорезями в нем. Управляя светом, когда объект перемещался по рамке, Марей мог записывать движение на единственную стеклянную пластинку. По сути, все, что он делает, - это периодически блокирует этот свет. Эта техника называется хронофотографией, и результаты показывают то, что человеческий глаз никогда не увидит сам по себе: отдельные стадии движения.
Пару лет спустя компания Kodak представила целлулоидную пленку, и Марей кардинально обновил свою камеру. Он заменил единственную стеклянную пластинку на рулон пленки, который двигался между экспозициями.
Итак, свет: создается образ. Марей снимал много для исследовательских целей и даже пытался бросать других животных, чтобы посмотреть, приземлятся ли они на ноги.
Вернёмся к кошке. По-видимому, она может выпрямиться, перевернувшись в воздухе, не отталкиваясь сначала ни от чего, что противоречило бы закону сохранения углового момента.
Один из законов движения Ньютона гласит, что нечто в движении не может просто остановиться, если на него не действует противодействующая сила. В принципе, вы не можете просто изменить направление в воздухе. Большинство людей полагали, что кошка “обманывает", отбрасывая руки человека, бросившего ее, но фильм Марея показал, что на самом деле происходит.
Первые несколько кадров сразу доказывают, что кошка не начинает свое вращение от удара ногой. Но что она делает? Выгибает спину, а выгибая спину, оно разделяет свое тело на переднюю и заднюю части, и эти две части могут работать независимо друг от друга.
Вы знаете, как фигуристы тянут свои руки, чтобы вращаться быстрее? То же самое происходит и здесь. В начале вращения кошка втягивает свои передние лапы внутрь и оставляет спину развернутой, чтобы передняя половина могла быстро вращаться, в то время как задняя половина остается относительно неподвижной. Затем на полпути он делает все наоборот. Передние ноги вытянуты, задние поджаты, чтобы перевернуть другую половину его тела. И вы замечаете, что к тому времени, когда кошка приземляется, все четыре ноги вытянуты настолько, насколько это возможно, что показывает медленное вращение. Таким образом, кошка вращается сама, но не в целом; две половинки работают в противоположных направлениях. Она использует инерцию собственного веса тела, чтобы вращать каждую сторону. А поскольку эти два вращения действуют раздельно в противоположных направлениях, они взаимно нейтрализуют друг друга. Так что закон Ньютона не нарушен. Марей опубликовал свои выводы в журнале Nature в 1894 году, впервые разобрав проблему падающей кошки. Его работа остается ранним примером использования фотографии для научных открытий.
Какие возможности даёт фотография во имя развития науки? Естественно записывает изображение, чтобы мы чуть позже могли проанализировать его и поделиться им всему миру.
То, что сделал Марей, так это доказал нам это своими исследованиями. Возможно, вы также видели еще один знаменитый ранний пример киносъемки: в 1878 году Эдвард Муйбридж использовал 12 камер, подключенных к растяжкам, чтобы доказать, что лошадь поднимает все четыре фута над землей в какой-то момент галопа.