Η πιο γρήγορη κάμερα του κόσμου είναι ταχύτερη από το φως

Με εκατό δισ. καρέ το δευτερόλεπτο είναι ικανή να «βλέπει» την κίνηση του φωτός

Οι εικόνες μοιάζουν εξωπραγματικές, πλησιάζουν το όριο του ασύλληπτου: Αμερικανοί ερευνητές παρουσιάζουν την πιο γρήγορη κάμερα του κόσμου, μια κάμερα πιο γρήγορη και από τη σκιά της. Καταγράφει 100 δισεκατομμύρια καρέ το δευτερόλεπτο, και μπορεί να βλέπει το ίδιο το φως να κινείται.

Το 2011, ερευνητές του MIT είχαν παρουσιάσει ένα σύστημα με το οποίο κατέγραψαν έναν παλμό φωτός να κινείται μέσα σε ένα πλαστικό μπουκάλι. Όμως το άκρως θεαματικό βίντεο δημιουργήθηκε από τη συρραφή εικόνων από πολλές διαδοχικές λήψεις.

 Το εξωπραγματικό βίντεο που είχαν παρουσιάσει το 2011 ερευνητές του MIT

Η κάμερα του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον στο Σεντ Λούις ξεπερνά αυτόν τον περιορισμό, καθώς καταγράφει οπτικά φαινόμενα με μία μόνο λήψη.

Η κάμερα, η οποία φιγουράρει στο εξώφυλλο της επιθεώρησης «Nature», είδε παλμούς φωτός λέιζερ να κινούνται μέσα σε διάφορα μέσα, να ανακλώνται πάνω σε εμπόδια και να ενεργοποιούν φθορίζουσες χρωστικές στο δοκιμαστικό σωλήνα.

«Για πρώτη φορά, μπορούμε να δούμε παλμούς φωτός εν κινήσει» καμαρώνει ο Λιχόνγκ Ουάνγκ, καθηγητής Βιοϊατρικής Μηχανικής και επικεφαλής της μελέτης.

Ο ερευνητής υπενθυμίζει ότι κάθε σημαντική πρόοδος στην τεχνολογία απεικόνισης τείνει να οδηγεί σε νέες σημαντικές ανακαλύψεις. Η νέα κάμερα θα μπορούσε για παράδειγμα να συνδέεται σε μικροσκόπια και τηλεσκόπια, προβλέπει.

Το σύστημα ονομάστηκε «συμπιεσμένη υπερταχεία φωτογράφιση» ή CUP. Είναι μια σειρά συσκευών με εντελώς διαφορετικό τρόπο λειτουργίας σε σχέση με τις συμβατικές φωτογραφικές μηχανές. Το εισερχόμενο φως περνά μέσα από μια κυλινδρική διάταξη και φτάνει σε μια συσκευή σε μέγεθος κέρματος, καλυμμένη από ένα εκατομμύριο μικροσκοπικούς καθρέπτες με επιφάνεια επτά τετραγωνικών μικρομέτρων. Τα κάτοπτρα αυτά κωδικοποιούν την εικόνα και στη συνέχεια ανακλούν τα εισερχόμενα φωτόνια σε ένα σύστημα που ονομάζεται streak camera και καταγράφει τη μεταβολή της έντασης του φωτός στην πορεία του χρόνου.

Η όλη διαδικασία επαλαναμβάνεται κάθε 5 νανοδευτερόλεπτα, ή 100 δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο. Τα ψηφιακά δεδομένα που συγκεντρώνονται διοχετεύονται σε αλγορίθμους που αναλαμβάνουν να δημιουργήσουν κάθε καρέ του τελικού βίντεο.

Η νέα τεχνολογία, λένε οι ερευνητές, θα είχε σημαντικές εφαρμογές σε βιοϊατρικές μελέτες, καθώς μπορεί να παρακολουθήσει τη λειτουργία φθορίζοντων μορίων που χρησιμοποιούνται σε πειράματα ως δείκτες.

Στην εγκληματολογία, η νέα κάμερα θα μπορούσε να αναπαράγει τη διαδρομή που ακολούθησε μια σφαίρα μέχρι να συναντήσει το σώμα του θύματος, πιστεύει η ερευνητική ομάδα.

Επιπλέον, παρόμοια συστήματα θα μπορούσαν να συνδεθούν σε τηλεσκόπια, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, για να καταγράφουν την εξέλιξη ετοιμοθάνατων άστρων που εκρήγνυνται σε υπερκαινοφανή.

Το σημαντικότερο, όμως, είναι ότι τα ανθρώπινα μάτια βλέπουν για πρώτη φορά το φως να ταξιδεύει.

Πηγή: Το Βήμα