สุดยอดเทคโนโลยีกล้องจับภาพเท่าความเร็วแสง ครั้งแรกของโลก !!

Ultrafast Camera

คุณลีหง หว่อง นักวิศวกรชีวการแพทย์และทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเมืองเซ็นท์หลุยส์ได้คิดค้นเทคนิคการถ่ายถาพความเร็วสูงขึ้นมาหลายวิธีด้วยกัน จึงไม่น่าแปลกใจที่เทคโนโลยีกล้องถ่ายภาพด้วยความเร็วสูงล่าสุดที่พวกเขาพัฒนาขึ้นมาจึงเหนือธรรมดา

คุณหว่องกล่าวกับผู้สื่อข่าววีโอเอว่าเป็นครั้งแรกที่มนุษย์สามารถจับภาพการเดินทางของแสงในระดับความเร็วแสงได้

แสงเดินทางด้วยความเร็วสูงเกือบ 300 ล้านเมตรต่อวินาที การเดินทางด้วยความเร็วระดับนี้ ทำให้แสงสามารถเดินทางรอบโลกได้ถึง 7 รอบครึ่งต่อวินาที

คุณหว่องกล่าวกับผู้สื่อข่าววีโอเอว่าตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ (Theory of Relativity) ของโรเบิร์ต ไอน์สไตน์ วัตถุใดใดหรือพลังงานใดใดก็ตาม จะสามารถเพิ่มความเร็วในการเคลื่อนที่ได้ถึงแค่ระดับความเร็วของแสงเท่านั้น นี่เป็นความเร็วที่สูงที่สุดในโลก

คุณหว่องอธิบายกล้องถ่ายภาพพลังงานและวัถตุที่เคลื่อนที่ในระดับความเร็วของแสงนี้เรียกว่า streak camera เขาอธิบายต่อว่ากล้องสามารถปรับโปรตอนส์ของแสงให้เป็นอิเลคทรอนส์ แล้วทำการดึงตัวอิเลคทรอนส์อย่างแรงในระดับความแรงที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับเวลาที่แสงเดินทางมาถึง ดังนั้นเวลาที่แสงเดินทางมาถึงจะถูกแปลงให้เป็นจุดเส้นตั้งที่แตกต่างกันไป

เทคโนโลยีการถ่ายภาพความเร็วสูงล่าสุดของทีมงานคุณหว่องนี้พัฒนาขึ้นมาจากเทคโนโลยีของกล้องถ่ายภาพความเร็วสูงสองตัว

มาจนถึงขณะนี้ กล้อง streak camera ที่มีอยู่สามารถถ่ายภาพมิติเดียวเท่านั้นและต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงจากภายนอกช่วยในการทำงาน

เทคนิคที่คุณหว่องพัฒนาขึ้นมานี้ไม่จำเป็นต้องใช้แสงเพิ่มเติมและสามารถถ่ายภาพสองมิติได้ เหมือนกับภาพถ่ายทั่วไปแต่มีความเร็วในการถ่ายภาพสูงถึงหลายพันล้านภาพต่อวินาที

วีดิโอ ที่บันทึกไว้โดยคุณลีหง หว่อง มหาวิทยาลัยวอชิงตัน ที่แสดงภาพการเดินทางของแสงในอากาศ ด้วยความเร็วสูงกว่า 1 หมื่นล้านเท่าจากสายตาของมนุษย์

(This video captured by Wang’s new imaging system shows a laser pulse propagating in air and being reflected from a mirror. The movie is slowed down 10 billion times to make it visible to the human eye. (Credit - Lihong Wang, Washington University)​

คุณ Brian Pogue นักชีวการแพทย์แห่ง Dartmouth กล่าวกับผู้สื่อข่าววีโอเอว่าการคิดค้นเทคโนโลยีที่สามารถบันทึกภาพได้เร็วขึ้นหนึ่งพันเท่าของเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบัน ถือว่ามีความสำคัญมาก คุณ Pogue เป็นผู้เขียนบทรีวิวการพัฒนากล้องถ่ายภาพความเร็งสูงสุดล่าสุดนี้ในวารสาร Nature ซึ่งตีพิมพ์พร้อมกับรายงานผลงานของคุณลีหง หว่องกับทีมงานวิจัยด้านชีวการแพทย์

เขากล่าวว่าเทคโนโลยีถ่ายภาพแสงจะนำไปสู่การค้นพบใหม่ๆ ทางวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะในทางฟิสิกส์และทางการทหาร คุณ Pogue กล่าวว่าอาจจะนำไปสู่การคิดค้น cloaking หรือเทคโนโลยีที่ทำให้หายตัวได้ อย่างในละครทีวีแนววิทยาศาสตร์ของอเมริกันเรื่อง Star Trek

เทคโนโลยี cloaking เป็นเทคโนโลยีที่ทำให้ยานอวกาศหายตัวได้ คุณ Pogue กล่าวว่าเทคโนโลยีนี้ดึงดูดความสนใจจากฝ่ายทหารเป็นอย่างมาก คุณ Pogue นักวิศวกรชีวการแพทย์กล่าวว่าเกิดความสนอกสนใจกันเป็นอย่างมากที่จะพัฒนาเทคโนโลยีที่ทำให้แสงหักเหรอบวัตถุต่างๆ เพื่อทำให้ตาคนเรามองไม่เห็นวัตถุเหล่านั้น

คุณ Pogue บอกว่าเทคโนโลยีที่ทีมงานของคุณลีหง หว่องกำลังพัฒนาอยู่นี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถมองเห็นการหักเหของสำแสงได้ ซึ่งทำไม่ได้มาก่อนและอาจจะทำให้เทคโนโลยีหายตัวได้ในหนังแนววิทยาศาสตร์กลายเป็นเรื่องจริงได้ในอนาคต