Večina ljudi je seznanjena z zvočnimi napadi, tudi če ne vedo točno, kako delujejo. NASA razlaga, da zrak kot tekočina reagira na predmete, ki se gibljejo hitreje od hitrosti zvoka. Ta hiter objekt hitro sili okoliške molekule zraka, kar povzroči valovno podobno spremembo zračnega tlaka, ki se širi v stožcu, imenovanem stožcu Macha, podobno kot pri čolnu. Ko udarni val prehaja nad opazovalcem na tleh, sprememba zračnega tlaka povzroči zvočni razcvet.
Prejšnje raziskave so nakazovale, da lahko svetloba ustvari tudi podoben stožec v obliki stožca, imenovan "fotonski Mach stožec", poroča Charles Q. Choi iz LiveScience . Toda ideje niso mogli preizkusiti. Zdaj so raziskovalci z univerze Washington v St. Louisu razvili izjemno hitro kamero, ki lahko dejansko ujame svetlobni razcvet.
Choi poroča, da je optični inženir Jinyang Liang in njegovi sodelavci izstrelil zeleni laser skozi tunel, napolnjen z dimom iz suhega ledu. Notranjost predora so obdajale plošče iz silikonske gume in prahu iz aluminijevega oksida. Ideja je bila ta, da, ker svetloba potuje z različnimi hitrostmi skozi različne materiale, bi plošče upočasnile lasersko svetlobo, ki pušča stožec v obliki stožca.
Znanstveniki so z izjemno hitro kamero uspešno posneli razprševanje svetlobe v različnih materialih. Kredit: Znanstveni napredekČeprav je bila pametna, ta nastavitev ni bila zvezda študije - raziskovalci so razvili kamero "proga", ki je posnela dogodek. Choi poroča, da tehnika fotografiranja, imenovana stisnjena ultra hitra fotografija (LLE-CUP), ki kodira izgube, lahko z eno osvetlitvijo zajame 100 milijard sličic na sekundo, kar omogoča raziskovalcem zajem izjemno hitrih dogodkov. Kamera je delovala in je prvič zajela slike svetlobnega stožca, ki ga je ustvaril laser. Rezultati so objavljeni v reviji Science Advances.
"Naš fotoaparat se razlikuje od običajnega fotoaparata, kjer posnamete posnetek in posnamete eno sliko: naša kamera deluje tako, da najprej posname vse slike dinamičnega dogodka v en posnetek. Potem jih rekonstruiramo, enega za drugim, «Liang pove Leah Crane iz New Scientist .
Ta nova tehnologija bi lahko odprla vrata neki revolucionarni novi znanosti. "Naša kamera je dovolj hitra, da lahko opazujemo, kako nevroni streljajo in slikajo možganski promet v živo, " Liang pove Choi. "Upamo, da bomo lahko uporabili naš sistem za preučevanje nevronskih mrež, da bi razumeli, kako možgani delujejo."
Pravzaprav je LLE-CUP morda preveč močan za gledanje nevronov. "Mislim, da je naša kamera najbrž prehitra, " je povedal Liang za Kastalia Medrano iz Inverse . "Torej, če želimo to storiti, ga lahko spremenimo, da ga upočasnimo. Ampak zdaj imamo modalnost slike, ki je milj pred nami, zato če želimo zmanjšati hitrost, lahko to storimo. "
Tehnologijo, Liang pravi Crane, je mogoče uporabiti z obstoječimi kamerami, mikroskopi in teleskopi. Crane poroča, da ne more samo pregledati delovanja stvari, kot so nevroni in rakave celice, ampak bi ga lahko uporabil tudi za preučevanje sprememb svetlobe v predmetih, kot je supernova.
