Světlo cestuje rychlostí 186 000 mil za sekundu (300 milionů metrů za sekundu) a věří se, že stanovilo nepřekonatelnou rychlostní limit vesmíru. Jak ale vlastně vypadá rychlost světla?
Může to znít jako směšná otázka, ale optičtí vědci z Kalifornského technologického institutu nedávno postavili nejrychlejší kameru na světě, aby našli odpověď. V novém videu zveřejněném na kanálu YouTube The Slow Mo Guys vědci CalTech demonstrovali schopnosti fotoaparátu natáčením laserového paprsku procházejícího lahví mléka rychlostí přibližně 100 miliard snímků za sekundu. (Pro srovnání, většina filmů je filmována rychlostí 24 snímků za sekundu.)
Ve výsledném záběru se fotony jasně prolínají mlékem v modrém rozostření, když laser cestuje po obrazovce zleva doprava. Molekuly mléka pomohly rozptýlit fotony v laserovém paprsku, podobné tomu, jak mraky kosmického prachu rozptylují světlo z jinak neviditelných hvězd. Podle Peng Wanga, postgraduálního studenta CalTech, který předvedl kameru v novém videu, světlo prošlo délkou láhve asi za 2 000 pikosekund nebo 2 miliardtiny sekundy.
Je úžasné, že 100 miliard snímků za sekundu je jen zlomkem toho, co dokáže kamera CalTech zachytit. Kamera, známá jako T-CUP, byla poprvé popsána v říjnu 2018 v časopise Light: Science and Applications a údajně je schopna fotografovat světlo rychlostí 10 bilionů snímků za sekundu. Vědci vyvinuli T-CUP pro výslovný účel natáčení ultrakrátkých laserových pulzů neuvěřitelnými detaily - jinými slovy, pro zachycení rychlosti světla.
Zatímco fotoaparát v telefonu pořizuje dvourozměrné fotografie, T-CUP je typ pruhového fotoaparátu, který velmi rychle zaznamenává obrázky v jedné dimenzi. Na rozdíl od předchozích kamer, které vytvářejí složené obrazy světla zaznamenáváním různých vodorovných plátků laseru přes více laserových pulzů, je T-CUP schopen zobrazovat celý laserový puls v jediném snímku. Děje se to tak, že laserový paprsek přesměruje na dvě různé kamery současně, a poté pomocí počítačového programu spojí dva obrazy.
Ještě pozoruhodnější však může být, že vědci brzy dokážou překonat sílu T-CUP kamerou schopnou zaznamenat 1 kvadrilion snímků za sekundu, podle Lihong Wang, profesora CalTech a jednoho z vynálezců fotoaparátu. Kamery, které se tak rychle mohly jednoho dne dostat do lékařského výzkumu, řekl Wang v následujícím videu The Slow Mo Guys. To by vědcům umožnilo představit si živé lidské tkáně (včetně mozku) s bezprecedentními detaily. Řekli bychom vám, aby vaše oči byly otevřené pro další aktualizace - ale pravděpodobně nejste dostatečně rychle, abyste je viděli.
Poznámka editora: Tento článek byl aktualizován, aby ukázal, že 2 nanosekundy odpovídají 2 miliardtinám sekundy.
