Gaisma pārvietojas ar ātrumu 186 000 jūdzes sekundē (300 miljoni metru sekundē), un tiek uzskatīts, ka tas nosaka nepārspējamu Visuma ātruma ierobežojumu. Bet kā izskatās gaismas ātrums?
Tas varētu izklausīties smieklīgi, bet Kalifornijas Tehnoloģiju institūta optiskie pētnieki nesen uzbūvēja ātrāko kameru pasaulē, lai rastu atbildi. Jaunā videoklipā, kas tika ievietots The Slow Mo Guys YouTube kanālā, CalTech pētnieki demonstrēja savas kameras iespējas, filmējot lāzera staru, kas iet caur piena pudeli ar ātrumu aptuveni 100 miljardi kadru sekundē. (Salīdzinājumam, vairums filmu tiek filmētas ar ātrumu 24 kadri sekundē.)
Iegūtajā materiālā fotoni caur pienu skaidri svītrojas zilā izplūdumā, kad lāzers pārvietojas pa ekrānu no kreisās uz labo pusi. Piena molekulas palīdzēja izkliedēt fotonus lāzera starā, līdzīgi kā kosmisko putekļu mākoņi izkliedē gaismu no citādi neredzamām zvaigznēm. Pēc Penga Vanga, CalTech pēcdoktoranta studenta, kurš jaunajā video demonstrēja kameru, gaisma cauri pudeles garumam izlidoja apmēram 2000 pikosekundēs jeb 2 miljardās sekundes.
Apbrīnojami, ka 100 miljardi kadru sekundē ir tikai neliela daļa no tā, ko spēj uztvert CalTech kamera. Kamera, kas pazīstama kā T-CUP, pirmo reizi tika aprakstīta 2018. gada oktobra rakstā žurnālā Light: Science and Applications, un, kā ziņots, tā ir spējīga fotografēt gaismu ar ātrumu 10 triljonus kadru sekundē. Pētnieki izstrādāja T-CUP tiešajam mērķim, lai ultrafiltrētu lāzera impulsus filmētu neticami detalizēti - citiem vārdiem sakot, lai uztvertu gaismas ātrumu.
Kamēr tālruņa kamera uzņem divdimensiju fotoattēlus, T-CUP ir svītru fotokamera, kas ļoti ātri reģistrē attēlus vienā dimensijā. Atšķirībā no iepriekšējām svītru kamerām, kas rada saliktus gaismas attēlus, ierakstot dažādas horizontālas lāzera šķēles vairākos lāzera impulsos, T-CUP spēj attēlot visu lāzera impulsu vienā kadrā. Tas tiek darīts, novirzot lāzera staru uz divām dažādām kamerām vienlaicīgi, pēc tam izmantojot datorprogrammu, lai apvienotu divus attēlus.
Vēl ievērojamāks joprojām ir tas, ka pētnieki drīzumā spēs pārspēt T-CUP jaudu ar kameru, kas spēj ierakstīt 1 kvadriljonu kadru sekundē, saskaņā ar Lihong Wang, CalTech profesoru un vienu no kameras izgudrotājiem. Kameras, kas bija tik ātras, kādu dienu varētu kļūt par medicīnisko pētījumu, Vangs stāstīja The Slow Mo Guys nākamajā video. Tas ļautu pētniekiem attēlot dzīvos cilvēka audus (ieskaitot smadzenes) ar vēl nepieredzētām detaļām. Mēs jums iesakām sekot acīm, lai iegūtu vairāk atjauninājumu, taču jūs, iespējams, neesat pietiekami ātri, lai tos redzētu.
Redaktora piezīme: Šis raksts ir atjaunināts, lai parādītu, ka 2 nanosekundi ir ekvivalenti 2 sekundes miljardām sekundes.
