70 bilionów klatek na sekundę. Ta kamera jest niesamowita!

Poprzednia kamera zaprezentowana przez Caltech była w stanie nagrać materiał z prędkością 10 bilionów kl./s (ang. 10 trillion). Rekord został pobity przez tych samych naukowców, zwiększając go aż 7-krotnie. Zastanawiacie się, do czego przyda się taka kamerka? Ja też.

Technologia opracowana przez Caltech nazywała się jeszcze do niedawna CUP (Compressed Ultrafast Photography), co oznacza ”skompresowaną ultraszybką fotografię”. Obecnie jej nazwa to ”skompresowana ultraszybka fotografia spektralna”, w skrócie CUSP. Wszystko zaczęło się od fotografowania pulsowania neuronów oraz rozchodzenia się fal uderzeniowych.

Lihon Wang ze swoim zespołem połączyli laser emitujący niesamowicie krótkie wiązki światła ze specyficznym rozwiązaniem optycznym, które rozbija je na jeszcze mniejsze. Długość ich trwania to jedna kwadrylionowa sekundy. Kwadrylion to 10 do potęgi 24. Na poniższym GIF-ie możecie zobaczyć różnicę w rozchodzeniu się światła i jego długości na przykładzie 10-bilinowej kamerki (po lewej) raz 70-bilionowej (po prawej).

Na tym przykładzie widać, że nowa technologia pozwala na ujęcie szerszego spektrum światła – widać praktycznie wszystkie kolory, gdy starsza wersja pokazuje głównie fale pomarańczowo-czerwone. To jest po prostu niesamowite. Naukowcy przypominają, że prędkość rozchodzenia się światła tutaj to 300 miliardów milimetrów na sekundę. Dzieląc 70 bilionów klatek na 300 miliardów mm/s otrzymamy wynik około 233,3 klatek, które są rejestrowane na każdy milimetr trasy światła. W momencie, gdy światło przemierza 1 mm, ta kamera rejestruje ponad 230 klatek. Nawet nie wiem, jak to skomentować. Szok.

Opracowana przez Caltech technologia oczywiście nie znajdzie miejsca w komercyjnych aparatach fotograficznych, ale w nauce. Potencjalnym zastosowaniem jest ujmowanie na filmach procesów, zachodzących szybciej niż mgnienie oka, ba szybciej niż światło.

Przykładem takowego są reakcje termojądrowe, czyli zjawiska polegające na złączeniu się dwóch lżejszych jąder w jedno cięższe. Innymi interesującymi zjawiskami są rozpady cząsteczek lub poruszanie się fal świetlnych z wyszczególnieniem fal o konkretnej długości.

To wszystko będzie możliwe dzięki nowej technologii po raz pierwszy w historii nauki. To istny przełom! Jeśli chcecie zobaczyć filmy przykładowe, udajcie się na stronę internetową projektu, gdzie znajdziecie również bardzo dokładny naukowy opis tego, czym jest CUSP.