רוב האנשים מכירים את הבום הקולי, גם אם הם לא יודעים בדיוק איך הם עובדים. נאס"א מסביר כי אוויר מגיב כמו נוזל לחפצים שנעים מהר יותר ממהירות הצליל. עצם מהיר זה מכריח במהירות את מולקולות האוויר יחד, וגורם לשינוי דמויי גל בלחץ האוויר שמתפשט בתוך חרוט הנקרא חרוט מאך, כמו בעקבות סירה. כשגל ההלם עובר על צופה בשטח, השינוי בלחץ האוויר מייצר את הבום הקולי.
מחקרים קודמים העלו כי אור יכול גם לייצר ערות דומות בצורת חרוט, המכונות "חרוט מאצ 'פוטוני", מדווח צ'ארלס צ'. צ'וי ב- LiveScience . אבל לא הייתה להם דרך לבדוק את הרעיון. כעת, חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס פיתחו מצלמה מהירה במיוחד שיכולה למעשה לתפוס את תנופת האור בפעולה.
צ'וי מדווח כי מהנדס האופטיקה ג'ינאנג ליאנג ועמיתיו ירו לייזר ירוק דרך מנהרה מלאת עשן מקרח יבש. פנים המנהרה הוקף בצלחות העשויות מגומי סיליקון ואבקת תחמוצת אלומיניום. הרעיון היה שמכיוון שאור עובר בקצב שונה דרך חומרים שונים, הלוחות היו מאטים את אור הלייזר, שמשאירים אחריו אור בצורת חרוט.
באמצעות מצלמה אולטרה-מהירה, מדענים הצליחו בהצלחה לצלם את פיזור האור בחומרים שונים. קרדיט: התקדמות מדעיתלמרות החכמה, ההתקנה הזו לא הייתה כוכבת המחקר - זו הייתה מצלמת ה"פסים "שפיתחו החוקרים בכדי לתפוס את האירוע. צ'וי מדווח כי טכניקת הצילום, המכונה צילום אולטרה-דחוס ללא קידוד אבוד (LLE-CUP), יכולה לתפוס 100 מיליארד פריימים בשנייה בחשיפה יחידה, מה שמאפשר לחוקרים לצלם אירועים מהירים במיוחד. המצלמה עבדה, וצילמה לראשונה תמונות של חרוט האור שיצר הלייזר. התוצאות מופיעות בכתב העת Science Advances.
"המצלמה שלנו שונה ממצלמה נפוצה בה אתה פשוט מצלם תמונה ומקליט תמונה אחת: המצלמה שלנו עובדת על ידי צילום ראשית של כל התמונות של אירוע דינמי לתמונת תמונה אחת. ואז אנו משחזרים אותם בזה אחר זה, "אומר ליאנג ללאה קריין במדען החדש .
טכנולוגיה חדשה זו יכולה לפתוח את הדלת למדע חדש ומהפכני. "המצלמה שלנו מהירה מספיק כדי לראות נוירונים נורים ולדמיין תנועה חיה במוח, " אומר ליאנג לצ'וי. "אנו מקווים שנוכל להשתמש במערכת שלנו כדי ללמוד רשתות עצביות כדי להבין כיצד המוח עובד."
למעשה, LLE-CUP עשוי להיות חזק מכדי לצפות בנוירונים. "אני חושב שהמצלמה שלנו כנראה מהירה מדי ", אומר ליאנג לקסטליה מדראנו באינברס. "אז אם אנחנו רוצים לעשות את זה, נוכל לשנות את זה כדי להאט את זה. אבל עכשיו יש לנו את המצב הדימויים שנמצא קילומטרים קדימה, כך שאם אנחנו רוצים להפחית את המהירות נוכל לעשות את זה. "
הטכנולוגיה, אומר ליאנג, אומר קריין, יכולה לשמש עם מצלמות, מיקרוסקופים וטלסקופים קיימים. לא רק שהוא יכול להסתכל על תפקודם של דברים כמו תאי עצב ותאים סרטניים, כך מדווח Crane, הוא יכול לשמש גם לבחינת שינויים באור באובייקטים כמו סופרנובה.
