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Geologist weaves science into her art at the loom

编者按:这篇报道是《遇见芝加哥人》(Meet a UChicagoan)系列文章的一部分,这是一个定期播出的系列文章,关注的是那些让芝加哥成为一个独特的知识社区的人。

克莱尔·祖可夫斯基(Claire Zurkowski)坐在织布机前,光线透过她公寓的大窗户,在已经布满彩虹颜色的地毯上织出明亮的黄橙色线。

编织有点像弹钢琴;她的脚轻踏着踏板,双手在铺在木框上的半铺地毯上来回移动,穿梭于五彩缤纷的线之间。她作品中的颜色和角度反映在她实验室笔记本上的岩石和矿物质上;她的作品灵感来自于她在芝加哥大学地球物理科学研究生时研究的晶体折射模式。

“光穿过晶体的方式受到原子结构的影响,”她说。“如果光在一个方向上传播得比另一个方向快,你就会得到这些美丽的光谱——光像棱镜一样在不同的方向分裂。”

在她的实验室里,Zurkowski采集了不同晶体的样本,并将它们置于极端的压力和温度下,以模拟地球中心的环境。甚至连地壳——地球最薄、最外层的外壳——也没有钻到一半以上的深度,所以我们对最内层的内核仍有很多不了解。因此,她的实验试图通过重建核心的元素和条件来预测最可能的熔融岩石构成。

但当她思考岩石的晶体结构时,她也会把她研究的元素编织成织布机上的艺术作品。

“我在实验中看到的干扰模式是我最近工作中的一个重要因素,”Zurkowski说。她致力于揭开这些图像背后的科学奥秘,这对她的创作过程至关重要:“当然,这些图案在视觉上是美丽的,但当我弄明白为什么它们看起来是这样的时候,我发现它能让我更深入地欣赏我正在创作的东西。”我不仅通过看科学图片获得灵感,还通过学习它们。”


注意细节

多年来,艺术一直是佐科斯基生活的一部分;本科时,她考虑攻读时装设计学位,后来被吸引到数学和物理专业。她从2013年开始织布,当时她了解到一个养羊的邻居也有一个装满织布机的车库。

这个过程从毛线开始,她在厨房里的大桶里给自己染色,并把自己的染料混在一起。在她的素描本上仔细地画完这幅作品的图案后,再加上矿物原子结构的草图,她就可以开始穿针织布机了。每条地毯需要她编织15个小时。

这让她的手和大脑都很忙,因为即使在她计算出创作作品的数学之后,编织本身也需要密切关注。

Zurkowski说:“为了得到一个图案,你必须把每一股纱线穿过织机的不同轴,这是由不同的踏板,你的踏板序列是造成图案的差异。”她说:“当我工作的时候,我不断地观察、反思、调整和复述——这更像是一件作品的进化。”

就像科学激发了她的艺术灵感一样,她在实验室里的创造性追求也让她受益匪浅。


在她的实验中,她将一个微小的样本排列在两个钻石细胞的微小尖端之间,然后将它们挤压在一起,用激光加热整个物体,以模拟地球中心的高压、高温条件。(她最近打破了该实验室在一项实验中记录的最高气压的非官方记录,最高气压是正常环境压力的2.36亿倍。)但钻石的定位是一个极其精细的过程,必须通过高倍显微镜才能完成。

她说:“这需要一只稳定的手,不需要太多的咖啡。但在我织布之前,我做过银器和珠宝的工作,所以我已经训练我的手去操作非常小的物体和宝石。”

她说,在科学、工程和艺术工作中,注重细节都很重要。“以我的经验,训练你的眼睛注意小细节真的很有成效。”

解开复杂

她和她的团队每年三次前往芝加哥大学附属的阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory),这为她的实验提供了额外的动力:一个长达数千公里的巨型加速器,可以作为一个非常强大的显微镜。在那里,在先进的光子源,微小的单个光粒子被加速到接近光速。当它们撞到她的钻石面片上的样品时,它们会分散到各个方向。Zurkowski说:“你可以从折射图中拼凑出一些图案,这就能非常详细地告诉你分子结构。”

这是一个冒险;他们在同步加速器上的时间分配为24或48小时,所以他们24小时轮班工作。Zurkowski说:“这是大量工作的浓缩,但你得到的数据是如此宝贵。”

在阿贡的实验和她在芝加哥大学实验室的实验之间,她发现了很多有趣的科学问题。

“我对自己的工作成果非常满意。事实证明,这是一个非常富有成果的研究方向。”“也许这就是为什么我要大量生产这些织物的原因——因为我对我们正在发现的所有新事物感到非常兴奋。有那么多复杂的东西需要解开。”

新闻英文原版地址:https://news.uchicago.edu/story/geologist-weaves-science-her-art-loom