Allt är svalare i slow motion, men hög bildhastighet fotografering är ett viktigt verktyg för forskare som studerar fenomen som förekommer i blink of an eye. Forskare vid Lunds Universitet har bara visat den snabbaste höghastighetskamera som någonsin utvecklats som kan fånga motsvarande en häpnadsväckande 5 biljoner bildrutor per sekund, tillräckligt snabbt för att visualisera rörelse av ljus.
Annons
Vid dessa hastigheter, händelser som tar plats i så lite som 0,2 biljondels sekunder kan vara dokumenterade och studerade vid en hastighet som människor kan förstå. För att visa hur fort det verkligen är, använde forskarna den nya kameran för att filma en grupp av fotoner färdas ungefär lika långt som en bit papper är tjockt, vilket gör det verkar som om de lätta partiklarna var knappt att röra sig, istället för racing förbi på 671 miljoner miles per timme.
Som du kanske förstår, en teknologi som gör att kameror så här för att fånga så många bildrutor per sekund är radikalt annorlunda mot hur kameror, eller ens moderna digitala kameror, arbete. Kameran faktiskt inte knäppa bort i en hel sekund—fånga fem biljoner bilder som snabbt skulle kräva en rulle film som var km lång. Förutom de händelser som det är utformat för att fånga är över på mindre än en pikosekund; om en triljondels den tid det tar att säga “en Mississippi.”
GIF I stället rekord hög hastighet kameran använder en annan innovativ trick för att uppnå sina häpnadsväckande hastigheter. Varje ram av filmen som är inspelad faktiskt innehåller fyra separata bilder tagna den ena efter den andra, skapade genom att blinka en laser på ämnet med varje ljuspuls med en unik kod ” som gör att den kombinerade bilder som senare ska avkodas och skiljs åt med hjälp av en krypteringsnyckel.
Forskarna, Elias Kristensson och Andreas Ehn, har kallat den nya tekniken RAM—eller Frekvens Erkännande Algoritm för Flera Exponeringar—som beskrivs närmare i en artikel publicerad i tidskriften Ljus: Vetenskap och Tillämpningar. Genom att maximera hur varje ram av filmen används, forskarna har inte bara fått möjlighet att öka fånga hastigheter (fler bildrutor per sekund, betyder mer ramar som behövs för att fånga varje sekund), de ska också kunna fånga längre sekvenser med mer i detalj.
Så vad gör forskarna Elias Kristensson och Andreas Ehn hoppas att avslöja med denna nya teknik? När de inte utveckla kameror, paret studie förbränning, och hoppas att deras skapande ger dem insikter i hur man kan förbättra gasdrivna motorer med slut som avslöjar den komplexa kemiska reaktioner sker på en molekylär nivå när bränslet förbränns.
Annons
Sponsrade
Men med hög hastighet kameror, speciellt sådana som kan avslöja interaktioner och rörelser av ljuspartiklar, lovar att leda till förbättringar i allt från telekommunikation, till processorer driva alla dina elektronik. Den nya kameran är skaparna har redan arbetat med ett tyskt företag för att utveckla en fungerande prototyp av tekniken, och de uppskattar att det kommer bara vara ett par år innan andra forskare kan få sina händer på en, också. En dag, en sådan teknik kan även hjälpa sport domare göra ett anständigt samtal varje gång på ett tag.
[Lunds Universitet via Nya Atlas]