Камера фиксирующая 100 млрд кадров в секунду показала как перемещается свет

Screen+Shot+2014-12-04+at+3.30.12+PM

Ученые доработали технологию сжатой ультрабыстрой фотографии (compressed ultrafast photography — CUP) и по их словам получили самую быструю камеру в мире, позволяющую делать 100 млрд кадров в секунду и визуализировать перемещение и отражение света.

Предыдущее поколение CUP камер было медленнее на несколько порядков и позволяло фиксировать быстрые события лишь в условно одномерном пространстве. То есть можно было получить либо время либо координаты события. Новая камера позволяет получать двухмерные изображения и воссоздавать динамическую картинку.

1417635712357266

Соответствующая научная работа была опубликована на Nature 3 декабря и наиболее впечатляющей демонстрацией возможностей новой технологии стало запечатление перемещения и отражения от зеркала лазерного импульса, длившееся считанные пикосекунды.

Возможность визуализации поведения света дает ученым возможность тщательно изучать распространение и отражение фотонов, что к примеру открывает дорогу для создания систем оптической маскировки, так называемых плащей-невидимок.


  • папка с файликами

    круто

  • Wave IS

    Скоро такая будет в последнем Галакси =)

  • dobrodum

    На огонь похоже О_о

  • Андрей Бачинский

    ШАЙТАН !!!

  • Так что, таки частица?

    • Степан Батькович

      а что еще может быть? тепло-то тоже отражается в зеркале.

      • Serg Koshserg

        энергия не абстрактная, для нее должен быть всегда «носитель»

        • Yu Ra

          Вы явно не физик

          • Kirill Dnepropetrovets-Ts

            Так вроде «энергия» — это абстрактная величина, которая была введена людьми для удобства в расчетах, разве нет?
            https://www.youtube.com/watch?v=wQzjeqNLXHY&list=UU2ajnSrb3MRp2GXQHxd8PAg

          • Yu Ra

            Энергию вполне себе можно конкретизовать, обяснить на пальцах (как это было с теплородом, к примеру) до тех пор, пока не начинаются переходы из одного её вида в другой. Контрольным в голову здесь является дефект массы — переход энергии в массу и наоборот.

    • Ярослав Київ

      🙂 Это ж не один фотон. 🙂

    • kotiavs

      и волна, и частица

  • Torjalaj

    Бездуховность!

    • а духовність — це якщо iphone 7 матиме таку камеру.

  • Shermann

    какой-то неправильный свет, физику в школе не учил, и под неправильным углом отразился от зеркала 🙁

    • Степан Батькович

      Как ты вычислил?

      • Shermann

        https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/5/57/Angle.svg «угол отражения равен углу падения»

        Или зеркало стоит под другим углом, как показывает нарисованная белая линия, или нас пытаются нае… ввести в заблуждение 🙂

        • Степан Батькович

          ахаха, какая прекрасная диванная оналитика.

    • Кирилл Панькин

      Реально, на видео какая-то чушь с углами падения-отражения.

      • Ярослав Київ

        Нас дурят? 🙂 Или кривые руки не так зеркало нарисовали? 🙂

        • Beleynir

          Кривое зеркало 🙂

          • Igor_A

            кривые руки, у того, кто рисовал

    • Oleksandr Kyrpa

      Угол зависит от характеристик вещества!

      • Vladimir Samoylenko

        На видео плоскость зеркала изобразили неверно (угол неправильный). В оригинальной статье есть картинки http://www.nature.com/nature/journal/v516/n7529/carousel/nature14005-f3.jpg, в соответствии с законом оптики, что угол радения равен углу отражения.

    • MuzMan15

      В ролике положение зеркала НАРИСОВАНО.

      • Igor_A

        кем-то мерзким, по мнению перфекциониста

  • SergiyZolotaryov

    Вот она, жесть!

  • Virtual_Man

    на видео увидел и до этого вполне очевидные вещи, Ваш Кэп

  • Ярослав Київ

    О! А еще можно проверить, одновременно ли включатся лампочки на всех этажах здания! 🙂

  • badrobot

    по-моему он живой: задумывается и прыгает

  • Джей

    В этой тем я нулёвый, но вот интересно стало, по сути свет это движение частиц фотона, так ведь? если допустим остановить время, то и движения частиц тоже остановится , что же тогда будет видно? есть тут кто в этом разбирается? как это вообще будет выглядеть и можно ли такое представить.

    • Ярослав Київ

      Фотография — остановленное время. 🙂

      Раз время стоит, то и состояние нервных импульсов не меняется. Выглядеть будет как стоп-кадр, ибо состояние сигнала зрительных нервов остановится, но осознать и обдумать мы все это не сможем по той же причине. 🙂

    • kotiavs

      если представить что все в мире кроме наблюдателя застыло, и наблюдатель при этом дышит, то фотоны будут представлять взвесь в воздухе — если будешь куда-то идти, сетчатка будет натыкаться на эти фотоны, тоесть видеть мы будем

      • Soft

        Если считать, что всё остановилось, то и молекулы в воздухе тоже, значит дышать вы не сможете долго, стоя на одном месте(да и бегая, видимо, тоже). Поэтому не катит ваша теория.

    • Soft

      Чувак, ты крут — ты заставил меня задуматься)))

    • Beleynir

      Выражение «остановить время», означает что ты ускоришься до световых скоростей, и двигаясь с такой скоростью, для тебя вокруг, время остановится (но это совсем не значит что остановится само время как таковое и окружающие тебя люди, процессы). Приблизительно так, как это показано с мутантом Ртутью в «Люди Икс: Дни минувшего будущего».

      • Yu Ra

        Почитайте основы релятивистской механики вместо Людей Икс. Тогда выводы будут противоположные.

        Пля… Образование по Людям Икс… Дожили…

        • Trepak

          Люди Икс — это демонстрация эффекта. А не источник информации.

          Точно так же можно сказать «Пля… образование по видео… Дожили.»
          Все правильно @Beleynir:disqus разжевал.

          • Yu Ra

            С точностью до наоборот.

          • Beleynir

            А конкретнее?

          • Yu Ra
          • Beleynir

            Я понял. Кинуть ссылку на Википедию, это максимум, на что способны некоторые здешние комментирующие :))

          • Yu Ra

            Ну да, там же буквы, надо читать уметь
            Люди Икс конечно подоступнее будут

          • Beleynir

            Да вы что? Вы еще и по буквам умеете читать?? Это, безусловно, респект.

          • Yu Ra

            Детка, там в первом же предложении ответ)) Че, так прикольно светиться на весь мир идиотом?

          • Beleynir

            Деткой будете свою тещу называть. С вами все понятно. Еще одна бестолочь.

          • Tribal

            ну почему же.. читать он умеет и это уже хорошо!

          • eelv

            Рекомендую. Мой любимый автор.
            ОТО на пальцах.
            http://cosmos.d3.ru/comments/474643/

          • Yu Ra

            А как ваще Люди Икс, интересное кино? Стоит сходить?

          • Trepak

            В первом же предложении подтверждаются слова @Beleynir:disqus

            Для движущегося тела все происходит медленнее, чем для неподвижного.

            То есть, если вы будете гасать со скоростью света, для вас время практически остановится. Но для нас — будет продолжаться с обычной скоростью, что и продемонстрировано в Людях Икс.

          • Yu Ra

            ок, чутку побуквоедствую
            «для тебя вокруг, время остановится»

            сходу читается как » для тебя вокруг, как наблюдателя, время (снаружи) остановится» — это неправда, в реальности все наоборот — время замедляется внутри движущейся системы
            https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D1%81_%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D0%B5%D1%86%D0%BE%D0%B2

          • Trepak

            Внутри? В желудке гасающего человека? В почках?

          • Yu Ra
          • Trepak

            Буквоедство же.

            Еще раз. Представьте, что вы можете двигаться со скоростью света. Это значит — намного быстрее пули. Пока пуля летит, вы можете ее пять раз обежать вокруг и даже тронуть пальцем. О чем это говорит? О том, что для вас пуля летит слишком медленно. Но это не так. Она продолжает лететь с обычной скоростью. Просто вы чересчур быстрый по сравнению с ней. Это и есть релятивистское замедление времени.

          • Yu Ra

            Ерунду про пулю написали. Про парадокс близнецов прочитали?

          • Trepak

            Тоже самое. Абсолютно тоже самое. Только с учетом кучи других факторов, таких как гравитация, вращение Земли и пр.

          • Yu Ra

            Чтобы сэкономить время, чем СТО от ОТО отличается понимаете?

          • Trepak

            Конкретно в данном споре разница роли не играет. И в СТО и в ОТО замедление времени имеет место. Отличаются они только интерпретацией данного эффекта. Так что хватит слепо копировать первые попавшиеся термины из Википедии.

          • Yu Ra

            Ок, ваша позиция понятна
            Википедиа — плохо и позорно,
            Люди Икс — гламурно и престижно

            Вопчем, ничего нового )

          • Trepak

            Википедия — очень круто и разумно. Если хоть чуть-чуть понимать что там написано, а не тупо кидать ссылки и выковыривать умные термины.
            Люди Икс приведены как ВИЗУАЛЬНЫЙ пример. Это гламурно и престижно ровно настолько, насколько гламурен и престижен чертеж, иллюстрация, презентация, схема.

            Хотя вы и этого не поймете.

          • Yu Ra

            Дартаньян?

          • Илья

            Тут вопрос согласны вы с теорией Эйнштейна или нет. Если да, то пример и правда не правильный. Взять те же теоретические путешествия со скоростью близкой скорости света. Утверждается, что путешествующий постареет гораздо меньше, чем те, кто остались на Земле. Значит для кого события будут проистекать быстрее? Только вот путешествующий это наблюдать не сможет потому как движется быстро и далеко. Пример из фильма плох потому, что как бы быстро якобы не двигался тот мутант его скорость все равно в тысячи раз медленнее скорости света.
            Если с теорией Эйнштейна не согласны (относительно замедления времени), то это вам не тут ее оспаривать=)

          • Trepak

            Это уже тонкости. Причем тонкости, связанные не с самим процессом замедления времени, а с его пониманием, обоснованием, интерпретацией, измерением и т.п.

            Тут главное, что при любой формулировке «парадокса» полной симметричности между братьями не будет. Кто-то все равно будет «быстрее», а кто-то «медленнее» Что и требовалось доказать.

            А чтоб зафиксировать замедление времени не обязательно обладать световыми скоростями. Достаточно быть «быстрее» остальных. Опыты со временем успешно проводились на орбитальной станции, которая, как известно, вращается далеко не с субсветовой скоростью.

            И уточняю третий раз. Люди Икс — просто наглядная демонстрация эффекта. Демонстрация, а не доказательство.

        • Beleynir

          Ой, только не надо нудеть, сдерживая старческое кряхтение. Я кратко объяснил человеку, исходя из постановки его вопроса.

      • eelv

        Отличный у вас дискуссионный клуб.
        http://std3.ru/f8/cf/1382554124-f8cfd8707b8b770f7ed0877c6f09f0f3.jpeg

        • Yu Ra

          IQ фотки зашкаливает
          Выше чем у некоторых коментаторов )

    • Igor_A

      Всё просто, нужно использовать свой источник света, не остановленный во времени.

    • Андрій

      Так вже нобелівську премію дали за локалізацію одного фотона мікрохвильового діапазону. Так би мовити зловили і зупинили фотон.

      Зупинку часу у Вашому випадку = руху на швидкості світла(фотонів) близько 300 000 км/с час.

      • Yu Ra

        релятивистская, не квантовая

        • Андрій

          а чому це не виключаючий фактор, оскільки при русі на швидкості світла закони класичної механіки не діють і дують релятивістські перетворенні Лоренца, що стали одним з стовпів теорії відносності.
          Фотон є КМ частинкою і підкоряється розподілу Бозе-Ейнштена (фотон є бозоном), також кв. мех. (КМ) і розкриває, застосоване до фотона, поняття корпускулярно-хвильового дуалізму. Взаємодія між частинками і їх існування у просторі і часі визначається КМ.
          Саме тому КМ більш доречно

    • Yu Ra

      Фотон не является частицей (см корпускулярно-волновой дуализм), потому нелзя говорить, что при остановке времени он будет находится где-то в определенной точке. Более того, если фотон есть, он всегда двигается со скоростью света (в конкретной среде), никак не меньше — это его базовое свойство. То есть ваш эксперимент неправилен изначально.
      В том, что я увидел из статьи — записали распространение мощнейшего пикосекундного импульса. А значит там дохрена, а не один фотон. Ну и длина пучка в пространстве составляет пару сантиметров. Когда свет проходит через среду регистратора часть фотонов рассеивается и попадает сопсна в регистратор. Ближайший аналог — вы можете отчетливо видеть луч света от фонарика в тумане, хотя луч направлен не к вам — вы видите рассеянные фотоны. От пикосекундных лазеров, конечно, механизмы рассеяния абсолютно другие — но конечный результат тот же — вы видите часть фотонов, отклонившихся от первоначального потока и попавших в регистратор.

      • Volante Pegaso

        Что..?

        • Yu Ra

          1941

        • Yurij L

          Волынская резня

  • Джо Неуловимый

    а как его камера зафиксировала? Он ведь до камеры тоже должен был как-то долететь.

    • Николай Бондаренко

      Рассеяние?

    • Vladislav

      Насколько я понял со схемы, там есть разделитель лучей, который и направил их в камеру.

  • Roman Dovzhenko

    На видео видно что свет попадает на зеркало. Потом какое-то время тусуется внутри зеркала.
    И только натусовавшись в нём начинает отражаться.
    Это пипец как круто.

    А может это дефекты программы компрессии видео.

    • Андрій

      я не помітив затримки світло поруч з дзеркалом і «ТАК» при відбитті світло взаємодіє з відбиваючим середовищем.

    • Kirill Dnepropetrovets-Ts

      Тусуется ВНУТРИ зеркала? О_о Это как вы по этому видео к такому выводу пришли? О_о

      ИМХО, на видео явно видно, как фотоны приближаются, ударяются и отражаются.

  • И всё-таки она вертится

  • Beleynir

    Ничего себе..

  • Андрій

    «наиболее впечатляющей демонстрацией возможностей новой технологии стало запечатление перемещения и отражения от зеркала лазерного импульса, длившееся считанные пикосекунды» , а на зображені і відео сотні пікосекунд (таке враження, автор навіть не дивився зображення або не розуміє, що ps = пікосекунди). Подію, яка триває кілька пікосекунд камера з чутливістю 1кадр в 10пс не може по замовчуванню зафіксувати.

    • Yu Ra

      Поставьте на зеркалке выдержку 30 сек и в темной комнате откройте затвор (на те самые 30 сек). Возьмите фонарик и на долю секунды включите его, направив свет в камеру. Посмотрите на результат. Хотя, по вашей логике, в кадре должна быть темнота.

      • Андрій

        Так Ви ж за 30 сек. отримаєте 1 кадр, а відео у зеркалок 30 кадр/ сек, і от якщо ви засвітку зробите менше 1/30 сек то у вас буде тільки один легкий підзасвічений кадр. Взагалі Ви говорите про витримку, а я про часову роздільність камери, коли витримка мінімальна, і якщо подія відбувається за менший час мінімальної витримки,тоді ми її процес(події) не можемо зафіксувати.

        • Yu Ra

          Первое предложение — набор слов, не имеющих отношения к делу. Возьмите вместо зеркалки пленку — будет то же самое.

          Второе предложение — просто неправда. Регистратор с временем реакции Т легко фиксирует события протяженностью существенно меньше чем Т, как в моем примере. И таких примеров куча.

          • Андрій

            як у Вашому прикладі — це випадок коли ми фіксуємо статичний об’єкт. У випадку динамічних ми фіксуємо світлову присутність об’єкта, але сам об’єкт зафіксувати не можемо, яскравим прикладом є нічні фото автодоріг, де помітно тільки розтягнутий світловий сигнал фар авто(смужки світла), але самі авто ми розпізнати ми не можемо.
            Так камерою з швидкістю зйомки 60 кадрів/сек ви не зможете зафіксувати махи крила колібрі (80-100 махів/сек ). Так ми зафіксуємо самі крила у вигляді розмазні кольорі пір’я, але чи така мета була у дослідників — НІ. Якщо б вірити словам автора статті про тривалість імпульсу в кілька пікосекунд і вказаній чутливості камери, то дослідники отримали б на знімку світловий промінь. Це той випадок про який пишете Ві, зображе є от і добре, але не відображає процесу.
            Насправді тривалість імпульсу була співрозмірна з чутливістю камери тобто близько 10пс.

  • Дмитрий Шахов

    Нереально круто!

    • Lexxx

      Это старое видео, предыдущего сканирующего метода. Новый подход позволяет снимать сцену со скоростью до 30 пс на кадр за один проход. Т.е. больше никакого сканирования!

  • phoenix o_0

    Твою ж кочерыжку!

  • Kirill Dnepropetrovets-Ts

    И вот такие огненные шары, которые обычно маги в видеоиграх выпускают, бомбардируют нас ежесекундно. Вот уж точно, что меньше знаешь — крепче спишь.

  • Дмитрий Кудин

    а это точно лазер, а не пиропатрон из соседней новости?

  • Hawk

    Ну что сказать.Раельно Круто.

  • positivfoto pozitivfoto

    водя быстро пальцем по видео, я победил скорость света!

  • Алексей Кущевский

    Угол падения равен углу отражения. На видео какой-то неправильный свет?

  • Алексей Кущевский

    Угол падения равен углу отражения?