Svetlo cestuje rýchlosťou 186 000 míľ za sekundu (300 miliónov metrov za sekundu) a predpokladá sa, že stanovuje neprekonateľnú rýchlostnú hranicu vesmíru. Ako vlastne vyzerá rýchlosť svetla?
Môže to znieť ako smiešna otázka, ale optickí vedci z Kalifornského technologického inštitútu nedávno postavili najrýchlejšiu kameru na svete, aby našli odpoveď. V novom videu uverejnenom na kanále YouTube The Slow Mo Guys vedci spoločnosti CalTech demonštrovali schopnosti svojich fotoaparátov natáčaním laserového lúča prechádzajúceho cez fľašu mlieka rýchlosťou približne 100 miliárd snímok za sekundu. (Pre porovnanie, väčšina filmov sa filmuje rýchlosťou 24 snímok za sekundu.)
Vo výslednom zábere fotóny jasne prechádzajú cez mlieko v modrom rozostrení, keď laser prechádza cez obrazovku zľava doprava. Molekuly mlieka pomohli rozptýliť fotóny v laserovom lúči, podobne ako oblaky kozmického prachu rozptyľujú svetlo z inak neviditeľných hviezd. Podľa Peng Wanga, postgraduálneho študenta CalTech, ktorý demonštroval fotoaparát v novom videu, svetlo prešlo cez dĺžku fľaše asi za 2 000 pikosekúnd alebo 2 miliardy sekundy za sekundu.
Je úžasné, že 100 miliárd snímok za sekundu je iba zlomkom toho, čo dokáže kamera CalTech zachytiť. Kamera, známa ako T-CUP, bola prvýkrát opísaná v novembri 2018 v časopise Light: Science and Applications a údajne je schopná fotografovať svetlo rýchlosťou 10 biliónov snímok za sekundu. Vedci vyvinuli T-CUP na výslovné účely snímania ultrashort laserových pulzov neuveriteľnými detailmi - inými slovami, na zachytenie rýchlosti svetla.
Kým fotoaparát v telefóne sníma dvojrozmerné fotografie, T-CUP je typ bleskového fotoaparátu, ktorý veľmi rýchlo zaznamenáva obrázky v jednej dimenzii. Na rozdiel od fotoaparátov s predchádzajúcim pruhom, ktoré vytvárajú kompozitné obrazy svetla zaznamenávaním rôznych horizontálnych rezov lasera cez viacero laserových impulzov, T-CUP je schopný zobrazovať celý laserový impulz v jedinom rámci. Robí to tak, že nasmeruje laserový lúč na dve rôzne kamery súčasne a potom pomocou počítačového programu spojí tieto dva obrazy.
Ešte pozoruhodnejšie však je, že vedci môžu čoskoro prekonať výkon T-CUP pomocou kamery schopnej zaznamenať 1 štvorcový milión snímok za sekundu, podľa Lihong Wang, profesora CalTech a jedného z vynálezcov fotoaparátu. Kamery, ktoré sa tak rýchlo mohli jedného dňa dostať na cestu do lekárskeho výskumu, povedal Wang v nasledujúcom videu The Slow Mo Guys. To by vedcom umožnilo predstaviť si živé ľudské tkanivo (vrátane mozgu) s bezprecedentnými detailmi. Povedali by sme vám, aby ste mali oči otvorené pre ďalšie aktualizácie. Pravdepodobne však nie ste dosť rýchly na to, aby ste ich videli.
Poznámka redaktora: Tento článok bol aktualizovaný, aby ukázal, že 2 nanosekundy zodpovedajú 2 miliardtinám sekundy.
