Физики испытали самую быструю камеру в мире
Специалисты Лундского университета разработали видеокамеру, которая может делать снимки со скоростью около пяти триллионов изображений в секунду.
Возможность запечатлеть события, происходящие на временном отрезке в миллионные доли секунды, важна для понимания биологических, химических и физических процессов. Так, высокоскоростная съемка позволяет исследовать фотосинтез, взаимодействия заряженных частиц, переходные состояния в рамках химических реакций. Сейчас с этой целью, как правило, используются камеры, которые последовательно фиксируют изображения, после чего кадры склеиваются в фильм. Тем не менее, такой метод может применяться только в случае полностью воспроизводимых процессов.
В новой статье шведские ученые описали разработку, которая позволяет осуществлять видеосъемку событий непосредственно. Работа устройства основана на технологии фемтофотографирования: на целевой объект направляются ультракороткие вспышки лазера, и отраженное излучение улавливается сенсорами камеры. Поскольку световые импульсы проходят через несколько поляризаторов, пропускающих электромагнитные волны специфической ориентации, каждый из них обладает уникальным «кодом». Сформированный таким образом «кадр» содержит четыре изображения.
Изображения извлекаются посредством специального алгоритма, что обеспечивает получение снимков с высоким временным разрешением. Новая камера испытвалась на тесте light-in-flight, с помощью которой шведский физик Нильс Абрамсон в 1978 году впервые запечатлел световые вспышки во время их распространения. Основанная на голографии, она позволила ученому зафиксировать такие эффекты, как отражение, интерференция и фокус. В эксперименте авторам также удалось визуализировать перемещение световой вспышки по пути длиной, сопоставимой с толщиной листа бумаги.
В реальности такое перемещение вспышки длится около пикосекунды, однако на полученной видеозаписи скорость снижена в триллион раз. По словам исследователей, предложенная техника может применяться не ко всем процессам, и тем не менее, подходит для анализа таких ультракоротких событий, как активность головного мозга, турбулентное горение, взрывы, химические реакции и выбросы плазмы. В будущем разработка может найти применение и в промышленности. К настоящему времени авторы сконструировали рабочий прототип устройства, для его распространения может потребоваться пара лет.
Работа ученых принята к публикации в Light: Science and Applications.
В начале текущего года американские физики засняли конус световой «ударной волны» с помощью специальной камеры, которая способна осуществлять съемку со скорость до 100 миллиардов кадров в секунду. Ранее исследователи из Сингапура также приступили к разработке высокоскоростной камеры для дронов и беспилотных автомобилей.
Макрофотографии растений и насекомых, сделанные посредством микроскопа, смотрите в нашем материале.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии