Сфотографировать скорость света

Гипер-камера снимает со скоростью 10 миллиардов кадров в секунду. И даже еще быстрее

Со школьной скамьи мы знаем, что свет движется со скоростью 300 000 километров в секунду. И до недавнего времени эти цифры были некой абстракцией, которую невозможно ни ощутить, ни тем более понять. Не говоря уже о том, чтобы увидеть.

 

Однако, ученые-оптики Калифорнийского технологического института задались вопросом: как на самом деле выглядит скорость света? Результатом стало создание самой быстрой камеры в мире для ультра-макросъемки. Ее действие зафиксировано на видео, опубликованном на YouTube. На наших глазах лазерный луч проходит сквозь бутылку с молоком со скоростью 100 миллиардов (!) кадров в секунду. Чтобы понять феноменальность достижения, напомним, что большинство кинофильмов, которые мы смотрим, снимаются со скоростью 24 кадра в секунду.

 

 

На съемке отчетливо видно, что когда лазерный луч движется слева направо, то кластер фотонов, при прохождении сквозь молоко, окрашивается синим. Молекулы молока рассевают фотоны, и они  видны на фоне жидкости – подобно тому, как облака космической пыли рассеивают свет от невидимых звезд. По словам Пэна Вана, аспиранта Калифорнийского университета и одного из участников эксперимента, свет проходит сквозь бутылку со скоростью 2 000 пикосекунд, или 2 миллионные доли секунды.

 

Однако, несмотря на такие поразительные цифры, камера T-CUP (так ее назвали создатели) способна на большее. В одной из первой публикацией, посвященной ей, говорилось, что она способна фиксировать свет со скоростью 10 триллионов кадров в секунду. Она была разработана для ультра-макросъемки сверх-коротких лазерных импульсов с высокой детализацией. Другими словами, для съемки скорости света.

 

Видео с кадрами снятыми гипер-камерой. Субтитры на русском языке — есть!

 

В отличие от традиционных двухмерных камер, включая и те, которые установлены в современных смартфонах, T-CUP является электронно-оптической камерой . Она записывает изображение в одном измерении,  но с невероятной, поистине космической скоростью.

 

В отличие от стандартной электронно-оптической камеры, построенной  на синхронной развертке изображения, оптическое устройство T-CUP может отобразить импульс лазера в одном кадре.

 

Для создания объемного изображения  лазерный луч подводится к 2 синхронным камерам одновременно. После чего при помощи компьютерной программы оба изображения совмещаются.

 

Для чего это нужно, спросите вы? Какая практическая польза от этого изобретения. По словам Лихон Вана, одного из изобретателей T-CUP, такая производительность будет незаменима в медицине. Например, при скорости 1 квадриллион кадров в секунду, с которой будет вскоре работать этот аппарат, ученые смогут увидеть живую человеческую ткань с невероятной детализацией.

 

Включая человеческий мозг.