2 милиарда FPS в гаража: ютубърът AlphaPhoenix е сглобил камера, която вижда как светлината „пълзи“
Блогърът е основал платформа, която снима 2 милиарда фрагмента в секунда и демонстрира по какъв начин лъчът минава през въздуха.
Ютубърът Брайън Хайдет, прочут като AlphaPhoenix, е построил в гаража си камера, която снима 2 милиарда фрагмента в секунда. Тази скорост разрешава безусловно да се види придвижването на светлината във въздуха. На 17-ти октомври той разгласява видеоклип с резултатите, на който светлинните лъчи минават като че ли на занимателен каданс. Това, което преди оставаше единствено доктрина, в този момент стана очевидно на екрана – скоростта на светлината е към един фут за наносекунда, което е към 30 сантиметра.
Конфигурацията работи по следния метод. Мощен лазер минава през гаража, отразява се от огледало, минава неведнъж сред успоредни огледала и попада в стената. Във въздуха се прибавя мъгла, чиито микрочастици разсейват лъча и камерата вижда светлинната диря.
При тази скорост лъчът се трансформира в хипнотизиращо представление, което наподобява съвсем фантастично. Позицията на камерата трансформира усещането. Ако я поставите зад лазера, излизащият лъч като че ли пълзи, до момента в който отразеният лъч се връща съвсем незабавно. Физиката не е нарушена. Светлината, разпръсната от частиците, които са по-близо до камерата, доближава до датчика по-рано, в сравнение с светлината от частиците, които са по-далеч. Ако преместите камерата от другата страна на гаража, резултатът се обръща, далечната страна наподобява мигновена, а близката – забавена.
Преди това, през 2024 година, Хайдет изграждаше система за 1 милиард фрагмента в секунда. За да доближи новата граница, той е трябвало да построи всичко отначало от нулата. Той вложил по-прецизни мотори, подсилил оптиката за заостреност и пренаписал софтуера, с цел да обработва големите количества данни в действително време. Това е дало опция да се снима придвижването на светлината по метод, който до момента е бил вероятен единствено на скъпи научни платформи.
Пълният кадър с 2 милиарда фрагмента в секунда не е вероятен с стандартните способи. Авторът е поел по друг път. Малко огледало, окачено на кардан, „ маркира “ лазера върху една свръхчувствителна матрица. Всяко прекосяване дава един пиксел, след което тези точки се прибавят към изображението. Методът е муден, само че доста прецизен, в действителност това е симулация на многомилионна камера, в която хиляди датчици работят синхронно. За да обезпечи непоклатимост, той заменя любителските сервозадвижвания с устройства с високоточни енкодери и ремъчно задвижване, което разрешава позицията на огледалото да се управлява с елементи от градуса.
Електрониката тук е също толкоз значима. Фотонният умножител преобразува квантите светлина в електрически сигнал. След това той се изпраща по коаксиален кабел до осцилоскоп, който дискретизира данните с 2 милиарда проби в секунда. За да понижи шума, Хайдет стига до концепцията да подаде сигнала от фотонния мултипликатор и синхронизиращия подтик през един и същи кабел, като времето на идване е разграничено, тъй че инструментите да ги регистрират поотделно. В резултат на това оптиката, електрониката и софтуерът работят като единна система, създавайки безапелационната заблуда за „ цялостни “ фрагменти при рекордни скорости.




