终于看见光的速度了：每秒一万亿帧的相机，拍摄到光的运行状态

本号原创文章超过二百篇，欢迎开白转载，更欢迎投稿，尤其欢迎历史、文学、杂文、及文学评论类原创文章，若有打赏归原创作者，投稿邮箱：[e-mail]，文后请附微信联系方式和作者简介。

终于看见光的速度了：每秒一万亿帧的相机，拍摄到光的运行状态

来源：探索奥秘

每秒一万亿帧的相机，真的能够拍摄到光的运行状态吗？

我是谁，我在哪，我看到了什么，不会是手电筒照射的吧（光移动的时候是在标签里面的，所以不可能是手电筒照射的）。

飞秒（femtosecond）也叫毫微微秒，简称fs，是标衡时间长短的一种计量单位。1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，即1e−15秒或0.001皮秒（1皮秒是，1e−12秒）。即使是每秒飞行30万千米的真空中的光，在一飞秒内，也只能走300纳米。

平时说到秒，感觉已经是最快的了，其实还有我们无法想象的，比如下面这组数据。

1秒=1000毫秒(ms)

1秒=1,000,000 微秒(μs)

1秒=1,000,000,000 纳秒(ns)

1秒=1,000,000,000,000 皮秒(ps)

1秒=1,000,000,000,000,000飞秒(fs)

下巴都惊呆了，这么多0都够数半天了

麻省理工学院的电子工程教授哈罗德·金顿（Harold Eugene “Doc” Edgerton）早在1964年的时候，就利用每秒100万帧的高速相机拍摄了子弹打穿一个苹果的照片。

但是50年后，人类，具体来说是麻省理工学院媒体实验室的 Ramesh Raskar 的团队创造出了每秒可以拍摄一万亿张照片的相机，比金顿的还快100万倍。

这就是飞秒摄影技术（femto-photography）的诞生。

你或许会想，这么快的摄像技术有什么用？

用处可大了。比如，可以看清光的运动。

有了飞秒摄影技术，虽然光速依然不变，但是它的运动不再能超出人眼的分辨范围。

如果制造一个持续几飞秒（10−15秒）的激光，那么我们就可以创造出一道像子弹一样的激光束。这道激光当然是以光速运动的，它的速度是普通子弹的100万倍。

好吧，你刚刚看到的这整个画面，发生过程不超过1纳秒。

我们看到的，是经过100亿倍稀释后的时间。如果我们用的是普通的子弹来重复这个实验，那么我们要花一整年的时间，才能看到子弹从可乐瓶底部移动到瓶口。

而我们看到的光辉，实际上是散射的光，它们不再沿着原来的路线前进，反而进入了我们的眼睛里（也就是镜头里）。

当这粒光线子弹射到可乐盖上的时候，这个现象尤其明显，因为有许多光子无法穿越瓶盖，被强行分散了。

Raskar 解释道，因为这种摄影技术已经接近“与光同行”，因此在某些时刻，相机拍摄到的事件“穿越”了，后发生的事件被提前曝光。利用相对论对扭曲的时空进行矫正，我们就可以重新得到时间顺序正常的影像。

免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章若无法核实真实出处，有版权异议的，请联系后台，我们会立即删除，谢谢！

长篇欣赏，里面有各章链接，可以从头阅读：

精彩文章回顾：

点击下面“阅读原文”，可选购上百种正版货到付款的书籍

↓↓↓