אור נוסע במהירות של 186,000 מיילים לשנייה (300 מיליון מטר לשנייה), ועל פי ההערכה הוא מגדיר את גבול המהירות הבלתי ניתן לעלות על היקום. אבל איך בעצם נראית מהירות האור?
זה אולי נשמע כמו שאלה מגוחכת, אבל חוקרים אופטיים במכון הטכנולוגי בקליפורניה בנו לאחרונה את המצלמה המהירה ביותר בעולם כדי למצוא תשובה. בסרטון חדש שפורסם בערוץ YouTube The Slow Mo Guys YouTube, החוקרים של CalTech הדגימו את יכולות המצלמה שלהם על ידי צילומי קרן לייזר העוברת בבקבוק חלב במהירות של 100 מיליארד פריימים לשנייה. (לשם השוואה, מרבית הסרטים מצולמים ב 24 פריימים בשנייה.)
בקטעים המתקבלים, פוטונים פוסחים בבירור את החלב בטשטוש כחול כשהלייזר עובר על המסך משמאל לימין. מולקולות חלב עזרו לפזר את הפוטונים בקרן הלייזר, בדומה לאופן בו ענני אבק קוסמי מפזרים את האור מכוכבים בלתי נראים אחרת. על פי דבריו של פנג וואנג, סטודנט הפוסט-דוקטורט של קלטק שהפגין את המצלמה בסרטון החדש, האור נסע לאורך הבקבוק בכ -2,000 פיקוסו-שנייה, או 2 מיליארדית שנייה.
למרבה הפלא, 100 מיליארד פריימים בשנייה הם רק חלק קטן ממה שמצלמת CalTech מסוגלת לצלם. המצלמה, שנקראה T-CUP, תוארה לראשונה בעיתון באוקטובר 2018 בכתב העת Light: Science and Applications ולפי הדיווחים היא מסוגלת לצלם אור במהירות של 10 טריליון פריימים בשנייה. החוקרים פיתחו T-CUP למטרה מפורשת של צילומי פולסי לייזר Ultrashort בפירוט מדהים - או במילים אחרות, כדי לתפוס את מהירות האור.
בזמן שהמצלמה בטלפון מצלמת תמונות דו ממדיות, T-CUP הוא סוג של מצלמת פס, שמתעדת תמונות בממד יחיד, במהירות רבה מאוד. בשונה ממצלמות פס קודמות, היוצרות תמונות מורכבות של אור על ידי הקלטת פרוסות לייזר אופקיות שונות על פני פולסים לייזר מרובים, T-CUP מסוגל לתאר דופק לייזר שלם במסגרת אחת. זה עושה זאת על ידי הפניית קרן הלייזר לשתי מצלמות שונות בו זמנית, ואז באמצעות תוכנית מחשב לשילוב שתי התמונות.
עוד יותר מדהים, החוקרים עשויים בקרוב לעלות על כוחה של T-CUP בעזרת מצלמה המסוגלת להקליט 1 מסגרות של ריבועי שניות בשנייה, לפי ליהונג וואנג, פרופסור ל- CalTech ואחד ממציאי המצלמה. מצלמות מהירות זו יכולות יום אחד לפלס את דרכן למחקר רפואי, אמר וואנג לחבר'ה The Mo Mo Guys בסרטון הבא. זה יאפשר לחוקרים לדמיין רקמות אנושיות חיות (כולל המוח) עם פירוט חסר תקדים. אנו אומרים לך לפקוח עיניים לעדכונים נוספים - אך ככל הנראה אינך מספיק מהיר לראות אותם.
הערת העורך: מאמר זה עודכן כדי להראות ששתי ננו-שניות שוות ערך ל -2 מיליארדי השנייה.
