Valon hiukkasia "kuvattuna" niiden liikkeessä 🎬

Valon liikkeen tarkkailu on nyt mahdollista kiitos Toronto yliopiston tutkijoiden tekemän vaikuttavan edistyksen. He ovat kehittäneet teknologian, joka pystyy tallentamaan ja simuloimaan fotonien matkaa, näiden valon hiukkasten.


Tämä saavutus perustuu ultra-nopeaan kameraan ja tekoälyalgoritmiin. Yhdessä ne mahdollistavat valon visualisoimisen eri kulmista, aivan kuin voisi "seurata" sen reittiä. Teknologia, joka muuttaa näkymättömän näkyväksi, avaa ovia ennennäkemättömille sovelluksille.

David Lindell, professori Toronto yliopistossa, selittää, että heidän teknologiansa tekee näkyväksi ilmiöitä, joita ei voi nähdä paljaalla silmällä. Hidastamalla valoa virtuaalisesti he paljastavat, miten se liikkuu, heijastuu tai hajaantuu ympäristössään. Yksi vaikuttava esimerkki on valo, joka kulkee nesteen läpi, ilmiö, joka on nyt "näkyvissä" ennennäkemättömällä tarkkuudella.

Käytetty algoritmi perustuu käsitteeseen, jota kutsutaan "uusien näkymien synteesiksi". Tämä menetelmä mahdollistaa kohtauksen uudelleenluomisen useista näkökulmista, jopa valokuvista, jotka on tallennettu valon nopeudella. Tämä on ensimmäinen kerta tällä alalla.

Tämä edistysaskel ei rajoitu vain perustieteeseen. Se voisi vaikuttaa käytännön teknologioihin, kuten autonomisissa autoissa käytettäviin LIDAR-antureihin. Tämän teknologian avulla olisi mahdollista havaita esteitä, parantaa 3D-kuvia tai analysoida materiaaleja tarkemmin.

Credit: University of Toronto
Tutkijat ovat myös tutkineet Einsteinin ennustamia ilmiöitä, kuten "projektorin" vaikutusta, jossa esine näyttää kirkkaammalta, kun se lähestyy meitä. He ovat myös visualisoineet "pituuden supistumista", joka saa esineet näyttämään lyhyemmiltä, kun ne liikkuvat erittäin nopeasti.

Käytännön sovellusten lisäksi tämä tekniikka inspiroi muita aloja. Taiteessa ja elokuvissa se voisi synnyttää upeita visuaalisia efektejä ja ennennäkemättömiä immersiivisiä kokemuksia. Se on myös voimakas opetusväline, joka mahdollistaa valofysiikan selittämisen intuitiivisesti.

Tulevaisuudessa tutkijat toivovat voivansa käyttää teknologiaansa kolmiulotteisten mallien rekonstruoimiseen esineistä tai kokonaisista ympäristöistä pelkästään tarkkailemalla valoa, joka vuorovaikuttaa niiden kanssa.