Svetloba potuje s 186.000 miljami na sekundo (300 milijonov metrov na sekundo) in verjame, da bo postavila neprekosljivo omejitev hitrosti vesolja. Toda kako dejansko izgleda hitrost svetlobe?
Morda se sliši kot smešno vprašanje, vendar so optični raziskovalci na kalifornijskem tehnološkem inštitutu nedavno postavili najhitrejšo kamero na svetu, da bi našli odgovor. V novem videoposnetku, objavljenem na kanalu Slow Mo Guys YouTube, so raziskovalci CalTech pokazali zmožnosti svoje kamere tako, da so posneli laserski žarek, ki skozi steklenico mleka dosega približno 100 milijard sličic na sekundo. (Za primerjavo, večina filmov se snema pri 24 sličicah na sekundo.)
V dobljenih posnetkih se fotoni jasno slišijo skozi mleko v modri zameglitvi, ko laser potuje po zaslonu od leve proti desni. Molekule mleka so pomagale razpršiti fotone v laserskem žarku, podobno kot oblaki kozmičnega prahu raztresejo svetlobo iz sicer nevidnih zvezd. Kot je povedal Peng Wang, podoktorski študent CalTech, ki je kamero demonstriral v novem videoposnetku, je svetloba potovala po dolžini steklenice v približno 2000 pikosekundah ali 2 milijardi sekunde.
Neverjetno je, da je 100 milijard sličic na sekundo le del tistega, kar lahko CalTech kamera zajame. Znan kot T-CUP, je bil fotoaparat prvič opisan v prispevku oktobra 2018 v reviji Light: Science and Applications in je po poročanju sposoben fotografirati svetlobo pri 10 bilijonih sličic na sekundo. Raziskovalci so razvili T-CUP za izrecni namen snemanja ultra kratkih laserskih impulzov v neverjetnih podrobnostih - z drugimi besedami, za zajemanje hitrosti svetlobe.
Medtem ko kamera v vašem telefonu fotografira dvodimenzionalne fotografije, je T-CUP vrsta črtaste kamere, ki zelo hitro posname slike v eni sami dimenziji. Za razliko od prejšnjih črtnih kamer, ki ustvarjajo sestavljene slike svetlobe s snemanjem različnih vodoravnih rezin laserja preko več laserskih impulzov, je T-CUP sposoben celoten laserski impulz v enem samem kadru. To stori tako, da laserski žarek preusmeri na dve različni kameri hkrati, nato pa z računalniškim programom združi obe sliki.
Še pomembneje je, da bodo raziskovalci kmalu lahko presegli moč T-CUP-a s kamero, ki je sposobna posneti 1 kvadratnih milijard sličic na sekundo, pravi Lihong Wang, profesor CalTech in eden od izumiteljev kamere. Kamere bi se tako hitro lahko nekega dne podale na medicinske raziskave, Wang je v naslednjem videoposnetku povedal The Slow Mo Guys. Tako bi raziskovalci lahko slikali živo človeško tkivo (vključno z možgani) z brez podrobnosti. Povedali bi vam, da držite oči odprte za več posodobitev - a kljub temu verjetno niste dovolj hitri, da bi jih videli.
Opomba urednika: Ta članek je bil posodobljen, da bi pokazal, da dve nanosekundi ustrezata dvema milijardama sekunde.
