終於看見光的速度了:每秒一萬億幀的相機,拍攝到光的運行狀態!

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來源：機械發明愛好者

我是誰，我在哪，我看到了什麼，不會是手電筒照射的吧（光移動的時候是在標籤裡面的，所以不可能是手電筒照射的）。

這個就是傳說的中的飛秒拍攝技術

飛秒（femtosecond）也叫毫微微秒，簡稱fs，是標衡時間長短的一種計量單位。1飛秒只有1秒的一千萬億分之一，即1e−15秒或0.001皮秒（1皮秒是，1e−12秒）。即使是每秒飛行30萬千米的真空中的光，在一飛秒內，也只能走300納米。

平時說到秒，感覺已經是最快的了，其實還有我們無法想像的，比如下面這組數據。

1秒=1000毫秒(ms)

1秒=1,000,000 微秒(μs)

1秒=1,000,000,000 納秒(ns)

1秒=1,000,000,000,000 皮秒(ps)

1秒=1,000,000,000,000,000飛秒(fs)

下巴都驚呆了，這麼多0都夠數半天了

麻省理工學院的電子工程教授哈羅德·金頓（Harold Eugene 「Doc」 Edgerton）早在1964年的時候，就利用每秒100萬幀的高速相機拍攝了子彈打穿一個蘋果的照片。

但是50年後，人類，具體來說是麻省理工學院媒體實驗室的 Ramesh Raskar 的團隊創造出了每秒可以拍攝一萬億張照片的相機，比金頓的還快100萬倍。

這就是飛秒攝影技術（femto-photography）的誕生。

你或許會想，這麼快的攝像技術有什麼用？

用處可大了。比如，可以看清光的運動。

有了飛秒攝影技術，雖然光速依然不變，但是它的運動不再能超出人眼的分辨範圍。

就像來到房間裡打開一盞燈的時候，我們可以看到光先照亮哪裡，然後再照亮哪裡。換言之，光的速度在我們的眼中被「放慢」了。

如果製造一個持續幾飛秒（10−15秒）的雷射，那麼我們就可以創造出一道像子彈一樣的雷射束。這道雷射當然是以光速運動的，它的速度是普通子彈的100萬倍。

現在用這道雷射子彈去射這個可樂瓶，我們會看到什麼呢？

好吧，你剛剛看到的這整個畫面，發生過程不超過1納秒（10−9秒）。

我們看到的，是經過100億倍稀釋後的時間。如果我們用的是普通的子彈來重複這個實驗，那麼我們要花一整年的時間，才能看到子彈從可樂瓶底部移動到瓶口。

而我們看到的光輝，實際上是散射的光，它們不再沿著原來的路線前進，反而進入了我們的眼睛裡（也就是鏡頭裡）。當這粒光線子彈射到可樂蓋上的時候，這個現象尤其明顯，因為有許多光子無法穿越瓶蓋，被強行分散了。

因為水瓶上部有氣體，你可以看到光在那裡彈跳，漣漪倒映在了桌子上。

Raskar 解釋道，因為這種攝影技術已經接近「與光同行」，因此在某些時刻，相機拍攝到的事件「穿越」了，後發生的事件被提前曝光。利用相對論對扭曲的時空進行矯正，我們就可以重新得到時間順序正常的影像。

下面來看記錄光束的精彩視頻

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