Lys bevæger sig på 186.000 miles per sekund (300 millioner meter per sekund) og antages at indstille universets uovervindelige hastighedsgrænse. Men hvordan ser lysets hastighed faktisk ud?
Det lyder måske som et latterligt spørgsmål, men optiske forskere ved California Institute of Technology har for nylig bygget verdens hurtigste kamera for at finde et svar. I en ny video, der blev sendt til The Slow Mo Guys YouTube-kanal, demonstrerede CalTech-forskere deres kameras evner ved at filme en laserstråle, der passerer gennem en flaske mælk med omkring 100 milliarder billeder i sekundet. (Til sammenligning filmes de fleste film med 24 billeder pr. Sekund.)
I de resulterende optagelser streber fotoner tydeligt gennem mælken i en blå uskarphed, når laseren bevæger sig hen over skærmen fra venstre mod højre. Mælkemolekyler hjalp med at sprede fotonerne i laserstrålen, svarende til hvordan skyer af kosmisk støv sprede lyset fra ellers usynlige stjerner. Ifølge Peng Wang, CalTech-postdoktorand, der demonstrerede kameraet i den nye video, rejste lyset gennem flasken på ca. 2.000 picosekunder, eller 2 milliarddels sekund.
Forbløffende er 100 milliarder rammer pr. Sekund kun en brøkdel af, hvad CalTech-kameraet er i stand til at optage. Kendt som T-CUP blev kameraet først beskrevet i et papir fra oktober 2018 i tidsskriftet Light: Science and Applications og er angiveligt i stand til at fotografere lys med 10 billioner rammer i sekundet. Forskerne udviklede T-CUP til det udtrykkelige formål at optage ultrashort-laserpulser i utrolige detaljer - med andre ord for at fange lysets hastighed.
Mens kameraet på din telefon tager to-dimensionelle fotos, er T-CUP en type stregkamera, der optager billeder i en enkelt dimension meget meget hurtigt. I modsætning til tidligere streak-kameraer, der skaber sammensatte billeder af lys ved at optage forskellige vandrette skiver af laser over flere laserimpulser, er T-CUP i stand til at afbilde en hel laserpuls i en enkelt ramme. Det gør dette ved at omdirigere laserstrålen til to forskellige kameraer samtidigt og derefter bruge et computerprogram til at kombinere de to billeder.
Mere bemærkelsesværdigt stadig er forskere måske snart i stand til at overgå T-CUPs magt med et kamera, der er i stand til at optage 1 quadrillion rammer pr. Sekund, ifølge Lihong Wang, en CalTech-professor og en af kameraets opfindere. Kameraer så hurtigt kunne en dag komme til medicinsk forskning, fortalte Wang til The Slow Mo Guys i en efterfølgende video. Dette ville give forskere mulighed for at forestille sig levende menneskeligt væv (inklusive hjernen) med hidtil uset detalje. Vi beder dig om at holde dine øjne åbne for flere opdateringer - men du er sandsynligvis ikke hurtig nok til at se dem alligevel.
Redaktørens note: Denne artikel er blevet opdateret for at vise, at 2 nanosekunder svarer til 2 milliarddels sekund.
