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

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...

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...

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...

Neházejte 737 Max na piloty, píše legenda „Sully“. Byla to smrtelná past

Chesley Sullenberger varuje před svalováním viny za nehody letadel 737 Max jen na piloty. Slavný „kapitán Sully“,...

Premium

Výrazný nos, vzdělání sestry. Proto si Gott vybral Ivanu, říká novinářka

Profesní vztah je pojil pětadvacet let, ona ho však osobně poznala už jako holčička. Navzdory všem turbulencím, které...

Krampol o Belmondovi: Když on točil Zvíře, já hrál traktoristu

Přes třicet let promlouvá na české diváky božský Bébel, jak Jean-Paul Belmondovi v rodné Francii přezdívají, hlasem...

Premium

Chci chlapa, co má větší koule než ego, říká svobodná matka Nikol Štíbrová

Před pár dny oslavila třiatřicítku a cítí se šťastná a spokojená. Nebylo to ale zadarmo – moderátorka a hvězda...

  • 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...

Kolik právníků by nasytilo T. rexe? O hodně víc než před dvaceti lety

Působivá scéna z Jurského parku, ve které dospělý tyranosaurus sežere zbabělého právníka Donalda Gennara, patří...

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...

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...

SOUTĚŽ: Vyhrajte sirup pro děti, který zatočí s bacily
SOUTĚŽ: Vyhrajte sirup pro děti, který zatočí s bacily

Pojďte s námi otestovat dětské sirupy od NutriFood a ochraňte tak své děti před náporem nemocí a proměnlivého podzimního počasí. Stačí se přihlásit v komentářích.

Najdete na iDNES.cz