Jak by vypadaly Hvězdné války. Kamera unikátně zachytila paprsek laseru

  20:02aktualizováno  20:02
Laserové „výstřely“ můžete vidět jen ve filmech či hrách, ve skutečnosti svazek světla nepostřehnete. Nyní ale jeho průlet vzduchem zachytila kamera. Protože nebyla dost rychlá, jde spíše o specifický typ časosběrné fotografie a matematického dopočítávání obrazu. Lepší to ale jen tak nebude.
Genevieve Gariepy, doktorandka původem z Kanady, nyní studující na...

Genevieve Gariepyová, doktorandka původem z Kanady, nyní studující na Heriot-Wattově univerzitě ve skotském Edinburghu

„Naší snahou bylo zachytit pohyb světla vzduchem,“ uvedla Genevieve Gariepyová, mladá doktorandka z Heriot-Wattovy Univerzity v Edinburghu. „Chtěli jsme se na světlo podívat, aniž bychom na něj působili, prostě zachytit průlet světla.“ Její tým k tomu využil běžnou zrcadlovku, počítačem řízený laser a mřížku diod pro detekci jednotlivých fotonů (SPAD), což je zařízení známé už minimálně deset let.

Laser opakoval kratičký záblesk (500 pikosekund, pouhých 15 cm dlouhý)...

Laser opakoval kratičký záblesk (500 pikosekund, pouhých 15 cm dlouhý) přibližně dvoumilionkrát v průběhu deseti minut

Pod pojmem zachytit si ovšem nemůžeme představovat klasickou kameru, která snímá jeden snímek za druhý, slepí je za sebe a na výsledek se podíváme na obrazovce. Takové kamery - schopné zachytit zpomaleně jedinečné, neopakující se jevy - dosahují tisíce snímků za sekundu, některé specializované i milionů snímků za sekundu.

Souprava Gariepové a jejího týmu umí pořídit snímek o trvání 67 pikosekund, což by odpovídalo 1,5 × 1010 snímkům za sekundu (15 miliard). Ale nepořídí je souvisle za sebou. Místo toho se jev, který tým výzkumníků natáčel, musel dočkat dvou milionů opakování. Pokaždé s trochu jiným - přesně propočítaným - zpožděním. Matematika pak pomohla snímky očistit, spojit a výsledkem je video, které zachycuje průlet kratičkého laserového pulsu, jak se odráží mezi zrcadly.

Průlet laserového pulsu v nanosekundách

Průlet laserového pulsu v nanosekundách

Získaná data vědci očistili - napřed od snímků (a) odečetli šum pozadí (b) a...

Získaná data vědci očistili - napřed od snímků (a) odečetli šum pozadí (b) a každému snímku určili histogram - pokud obsahoval příliš šumu (a nikoli paprsek), snímek byl utlumen (d), interpolací pak vznikl výsledný záběr (f)

V týmu, který o své metodě publikoval článek v Nature Communications (dostupný zdarma), je kromě kolegů Gariepyové z Edinburghu i dvojice odborníků z Massachusetského technologického institutu (MIT), která se podílela na podobném zařízení v roce 2011. Tehdy výzkumníci natočili průlet bílého světla (laser je speciální příklad světla). I tehdy vědci postupovali rovněž pomocí opakování stejného impulzu, ovšem tehdy světlo snímali po řádcích (více v našem článku).

Nelze tedy podle nás tvrdit - tak, jako to dělá řada médií - že nová práce si připsala první zachycení průletu světla. Už jenom proto ne, že „trik“ vědců z Edinburghu je v principu velmi podobný tomu z MIT Media Lab. Autory studie jsme kontaktovali s žádostí o upřesnění odlišných aplikací obou postupů a jejich odpověď do článku doplníme.

Video ukazuje výsledky výzkumníků MIT Media Lab z roku 2011:

Autor:
  • Nejčtenější

Jak letci CIA sestřelili z vrtulníku kalašnikovem bombardovací „andulu“

Historie leteckých bojů nám nabízí řadu kuriózních příběhů. Patří mezi ně i sestřel severovietnamského improvizovaného...

Celý stát bude bez Photoshopu. Firma předplatitelům ani nevrátí peníze

Firma Adobe oznámila, že musí deaktivovat všechny účty uživatelů ve Venezuele. Přikazuje jim to nařízení prezidenta...

Evoluční schovávaná. Umělá inteligence objevila triky a nečekané chyby

Schovka nevypadá zrovna jako vědecké bádání. Výzkumníci ale simulací miliard her na schovávanou ukázali, že se umělá...

Neutrácejte za novou televizi. Stačí takto připojit DVB-T2 za pár korun

Možná i vy budete muset svůj televizor brzy doplnit DVB-T2 set-top boxem, pokud budete chtít nadále přijímat bezplatní...

Aby vám televize nepřestala fungovat. Vyberte si set-top box pro DVB-T2

Již za pár týdnů se v některých lokalitách odmlčí část televizního vysílání v současném standardu DVB-T. Ti, co nebudou...

Premium

Gott šel měsíc před smrtí do Archivu bezpečnostních složek. Měl čisté svědomí, říká Špátová

Ten titulek musím hned opravit, protože Olga Špátová s Karlem Gottem prožila vlastně roky dva. Už před deseti lety, k...

Premium

Audioknížka o životě Jeana-Paula Belmonda, vyprávěná Jiřím Krampolem. Zcela zdarma

Jiří Krampol daboval Belmonda ve 28 filmech a jeho hlas je tak s tímto hercem téměř neoddělitelně spojen. Stylově tedy...

Premium

Červenobílý život na hraně. Čína se zlobí, Tvrdík i celá Slavie trnou

Žádná legrace to není. Aspoň pro slávisty určitě ne. Sám prezident republiky naznačil, že do slavného fotbalového klubu...

  • Další z rubriky

Půlkilometrový talíř běží. Čína otevírá světu svůj obří teleskop

V Číně se chýlí k závěru zkušební období jednoho z největších vědeckých zařízení naší doby. Obří rádiový teleskop bude...

Podílel se na revolučním objevu. Teď se bojí, jak ho veřejnost přijme

Geneticky modifikované děti jsou nezodpovědný, hloupý experiment, myslí si Samuel Sternberg. Americký genetik, který se...

Evoluční schovávaná. Umělá inteligence objevila triky a nečekané chyby

Schovka nevypadá zrovna jako vědecké bádání. Výzkumníci ale simulací miliard her na schovávanou ukázali, že se umělá...

Za kapku rtuti. Uplynulo šedesát let od jediné české vědecké Nobelovy ceny

V roce 1959 do Stockholmu dorazil jediný český vědec, který kdy dosáhl na Nobelovu cenu, Jaroslav Heyrovský. Tušíte, za...

Blogerka porodila do Karibského moře, maminky i lékaři šílí
Blogerka porodila do Karibského moře, maminky i lékaři šílí

Francouzská blogerka Audrey Coste, která od roku 2016 žije s rodinou na cestách a má více než čtvrt milionu sledujících, se stala potřetí matkou. Do vln Karibského moře porodila chlapce.

Najdete na iDNES.cz