KFN Haberleri: Işık Hızını Çekebiliyor: Saniyede 2 Milyar FPS’lik Kamera!
Fiziğin sınırlarını zorlayan bir gelişme, bir YouTube kanalında ortaya çıktı. "AlphaPhoenix" adıyla bilinen mühendis ve içerik üreticisi Brian Haidet, kendi garajında geliştirdiği bir sistemle saniyede tam 2 milyar (2.000.000.000) kare hızında kayıt yapabilen bir kamera üretti. Bu inanılmaz kare hızı, evrenin en temel sabitlerinden biri olan ışığın hareketini gözle görülür hale getirmeyi başardı.Mümkün mü? Sırrı Ne?
İlk bakışta bir garajda bu seviyede bir teknolojinin üretilmesi imkansız gibi gelse de, Haidet'in sistemi geleneksel bir video kamera gibi çalışmıyor. Sırrı, "pikselleri" tek tek ve sırayla kaydetmesinde yatıyor.Geleneksel bir kamera, tüm pikselleri (örneğin 1920x1080) aynı anda yakalayıp bir kare oluşturur. Ancak Haidet'in sistemi, aslında sadece 1x1 piksellik bir video çekiyor. Görüntünün tamamını oluşturmak için bu 1x1 piksellik kaydı binlerce kez, sahnenin farklı bir noktasına odaklanarak tekrarlıyor.
Teknik Olarak Nasıl Çalışıyor?
Bu dâhiyane sistem, birkaç ana bileşenin mükemmel senkronizasyonu ile çalışıyor:- Puls Lazer: Saniyede binlerce kez (örneğin 3.000 kez) çok kısa ışık atımları gönderen bir lazer kullanılıyor.
- Tarayıcı Ayna ve Sis: Bir ayna, bu lazer ışınını sahne boyunca hızla tarar. Ortamdaki sis parçacıkları, lazer ışınının havada "görünür" olmasını sağlar.
- Fotomultipler Tüp (PMT): Kameranın "gözü" budur. Sahneden yansıyan ışığı algılayan inanılmaz derecede hassas bir sensördür. Tekil fotonları bile algılayabilir.
- Osiloskop: PMT'den gelen sinyal, saniyede 2 Milyar örnekleme (2 GigaSample/s) yapabilen yüksek hızlı bir osiloskopa gönderilir. Bu, 2 milyar FPS'lik kare hızına eşdeğerdir.
- Birleştirme: Sistem, lazerin her atışı için sadece tek bir piksellik zaman verisi kaydeder. Lazer binlerce kez atış yaptıkça ve ayna sahneyi taradıkça, bu tek piksellik videolar bir araya getirilerek ("döşenerek") hareketli görüntünün tamamı oluşturulur.
Sonuç: Işığın "Ağır Çekim" Yolculuğu
Sonuç, bilim kurgu filmlerinden fırlamış gibi. Oluşturulan videoda, lazerden çıkan ışık paketlerinin havada süzülüşünü net bir şekilde görebiliyoruz. Işık, saniyede yaklaşık 300.000 kilometre (veya nanosaniyede 30 cm) yol alır. Haidet'in kamerası, tam olarak bu hareketi yakalayarak bize zamanın ne kadar küçük dilimlerini ölçebildiğini gösteriyor.Videolardaki ilginç bir detay da, özel görelilikle ilgili bir etkiyi gözler önüne sermesi: Işık, kameraya doğru gelirken, kameradan uzaklaşırken olduğundan daha hızlı hareket ediyor gibi görünüyor. Bu, daha yakındaki parçacıklardan yansıyan ışığın sensöre daha erken ulaşmasının bir sonucudur.
Sadece Bir Hobi Projesi mi?
Brian Haidet'in bu projesi bir garajda yapılmış olsa da, arkasındaki bilim son derece karmaşık. Elbette, bilimsel laboratuvarlarda çok daha hızlı kameralar mevcut. Örneğin, SCARF adı verilen bir sistem saniyede 156.3 trilyon kare gibi akıl almaz bir hıza ulaşabiliyor. Ancak bu tür sistemler milyonlarca dolarlık ekipmanlar gerektiriyor. Haidet'in başarısı, bu tür temel fizik olaylarını "ev yapımı" imkanlarla görselleştirmenin mümkün olduğunu kanıtlıyor.Peki Siz Bu Konuda Ne Düşünüyorsunuz?
