光速为每秒18.6万英里(3亿米/秒或30万千米/秒)，被认为是宇宙不可逾越的速度极限，但是光速到底是什么样的呢？这听起来可能是个荒谬的问题，但加州理工学院光学研究人员最近建造了世界上最快的相机来寻找答案。加州理工学院的研究人员发布了一段新视频，展示了相机的性能。视频中，一束激光以每秒约1000亿帧的速度穿过一瓶牛奶（相比之下，大多数电影是以每秒24或25帧的速度拍摄）。
博科园-科学科普：在最终的视频中，当激光从左到右穿过屏幕时，光子在牛奶中以蓝色的模糊条纹清晰地划过。牛奶分子帮助散射激光束中的光子，类似于宇宙尘埃云散射来自其他看不见的恒星光。加州理工学院博士后王鹏(音)在新视频中演示了这款相机，据他说，光在大约2000皮秒(200万分之一秒)的时间内穿过瓶子的长度。
令人惊讶的是，每秒1000亿帧只是加州理工学院相机捕捉能力的一小部分。这款名为T-CUP的相机最早是在2018年10月发表在《光:科学与应用》(Light: Science and Applications)上的一篇论文中描述。
据报道，它能够以每秒10万亿帧的速度拍摄光线。研究人员开发的目的是为了拍摄超短激光脉冲不可思议的细节——换句话说，捕捉光速。当你手机上的相机拍摄二维照片时，T-CUP是一种条纹相机，它可以非常非常快地在一维中记录图像。与之前条纹相机不同的是，T-CUP能够在一帧内成像整个激光脉冲，而之前的条纹相机是通过记录多个激光脉冲的不同水平切片来合成光图像。它将激光束同时转移到两个不同的相机上，然后使用计算机程序将两幅图像结合起来。
更值得注意的是，据加州理工学院教授、该相机的发明者之一王立红(Lihong Wang)说：研究人员可能很快就能通过一台每秒能记录1千万亿帧的相机，超越T-CUP的能力。在随后的一段视频中，研究人员表示，这种速度的相机有一天会进入医学研究领域。这将使研究人员能够以前所未有的细节对人类活体组织(包括大脑)进行成像。我们会告诉你留意更多的更新——但无论如何，你可能没有足够的速度去看它们。
博科园｜研究/来自: 加州理工学院
文: Brandon Specktor/Live Science
参考期刊《Light: Science and Applications》
DOI: 10.1038/s41377-018-0044-7
发表于 2019-6-4 05:24
收藏
分享