Lumina călătorește la 186.000 de mile pe secundă (300 de milioane de metri pe secundă) și se crede că va stabili limita de viteză de neegalat a universului. Dar cum arată de fapt viteza luminii?
Poate suna ca o întrebare ridicolă, dar cercetătorii optici de la Institutul de Tehnologie din California au construit recent cea mai rapidă cameră din lume pentru a găsi un răspuns. Într-un videoclip nou postat pe canalul YouTube The Slow Mo Guys, cercetătorii CalTech au demonstrat capacitățile camerei lor filmând un fascicul laser care trece printr-o sticlă de lapte la aproximativ 100 de miliarde de cadre pe secundă. (Pentru comparație, majoritatea filmelor sunt filmate la 24 de cadre pe secundă.)
În materialele rezultate, fotonii curg clar în lapte într-un blur albastru în timp ce laserul călătorește pe ecran de la stânga la dreapta. Moleculele de lapte au ajutat la împrăștierea fotonilor în fasciculul laser, similar cu modul în care norii de praf cosmic împrăștie lumina din stelele altfel invizibile. Potrivit lui Peng Wang, studentul postdoctoral CalTech, care a demonstrat aparatul foto în noul videoclip, lumina a călătorit pe lungimea sticlei în aproximativ 2.000 de picosecunde, respectiv 2 miliarde de secunde.
În mod uimitor, 100 de miliarde de cadre pe secundă reprezintă doar o fracțiune din ceea ce camera foto CalTech este capabilă să capteze. Cunoscută sub denumirea de T-CUP, camera foto a fost descrisă pentru prima dată într-o lucrare din octombrie 2018 în revista Light: Science and Applications și se presupune că este capabilă să fotografieze lumina la 10 trilioane de cadre pe secundă. Cercetătorii au dezvoltat T-CUP în scopul expres de a filma impulsuri laser cu ultrasunete în detalii incredibile - cu alte cuvinte, pentru a capta viteza luminii.
În timp ce camera de pe telefon face fotografii bidimensionale, T-CUP este un tip de cameră cu bandă, care înregistrează imagini într-o singură dimensiune, foarte rapid. Spre deosebire de camerele cu bandă anterioară, care creează imagini compuse de lumină prin înregistrarea diferitelor felii orizontale de laser pe mai multe impulsuri laser, T-CUP este capabil să imagineze un întreg puls laser într-un singur cadru. Face acest lucru prin deturnarea fasciculului laser către două camere diferite simultan, apoi folosind un program de calculator pentru a combina cele două imagini.
Mai remarcabil, cercetătorii ar putea în curând să depășească puterea T-CUP cu o cameră capabilă să înregistreze 1 sferturi de cadre pe secundă, potrivit lui Lihong Wang, profesor CalTech și unul dintre inventatorii aparatului foto. Camerele acestui fast s-ar putea într-o zi să-și croiască drum în cercetarea medicală, a spus Wang The Slow Mo Guys într-un videoclip ulterior. Acest lucru ar permite cercetătorilor să imagineze țesutul uman viu (inclusiv creierul) cu detalii fără precedent. V-am spune să păstrați ochii deschiși pentru mai multe actualizări, dar, probabil, nu sunteți suficient de repede pentru a le vedea.
Nota editorului: Acest articol a fost actualizat pentru a arăta că 2 nanosecunde echivalează cu 2 miliarde de secunde.
