有 了 这 个 摄 像 机 ， 你 能 看 清 光 的 运 动

现 代 的 摄 像 机 ， 已 经 超 过 单 纯 对 人 眼 的 模 仿 ， 而 变 成 了 眼 睛 的 延 伸 ， 用 它 们 你 能 看 到 眼 睛 无 法 捕 捉 的 世 界 。 如 果 每 秒 拍 摄 1000 亿 帧 ， 你 能 看 清 什 么 ？ 根 据 最 新 一 期 的 《 自 然 》 杂 志 报 道 ， 每 秒 拍 摄 1000 亿 帧 ， 可 以 让 你 看 清 光 线 本 身 。 在 这 样 高 速 的 拍 摄 下 ， 足 以 捕 捉 到 光 的 组 成 成 分 —— 光 子 的 运 动 。 对 大 多 数 人 来 说 ， 图 像 的 高 速 捕 捉 ， 每 秒 120 帧 或 240 帧 就 足 以 让 我 们 看 清 “ 一 眨 眼 ” 的 功 夫 所 发 生 的 事 情 ， 比 如 一 滴 水 滴 到 地 面 的 过 程 。 工 业 级 高 速 摄 像 机 有 一 些 每 秒 可 以 达 到 每 秒 上 万 帧 ， 用 来 记 录 撞 击 测 试 、 弹 道 轨 迹 ， 有 时 也 用 于 体 育 比 赛 中 击 球 姿 势 的 分 析 ， 或 者 是 电 影 特 效 。 工 业 级 高 速 摄 像 机 告 诉 你 一 颗 子 弹 怎 样 穿 过 一 只 苹 果 ， 而 光 子 摄 影 机 可 以 捕 捉 光 穿 行 的 路 线 。 只 不 过 ， 光 的 速 度 是 子 弹 的 50－100 万 倍 。 这 样 的 摄 影 机 将 帮 助 科 学 家 探 索 一 些 基 本 的 现 象 ， 比 如 光 的 反 射 与 折 射 ， 从 一 种 介 质 传 播 到 另 一 种 介 质 过 程 中 运 动 方 式 发 生 的 改 变 。 下 面 就 是 一 个 光 子 遇 镜 面 反 射 的 3 秒 钟 ： 华 盛 顿 大 学 圣 路 易 斯 分 校 的 研 究 者 组 合 了 “ 超 高 速 压 缩 摄 影 ”（CUP） 技 术 和 扫 描 相 机 （Streak Camera） 。 过 去 使 用 扫 描 相 机 仅 能 捕 捉 静 态 的 图 像 ， 而 这 一 次 研 究 者 通 过 一 面 缓 慢 转 动 的 镜 子 ， 在 上 万 次 记 录 一 道 激 光 的 运 动 轨 迹 后 ， 合 成 了 完 整 的 一 个 光 子 的 运 动 轨 迹 。 由 于 每 次 只 能 捕 捉 到 一 个 像 素 的 画 面 ， 所 以 只 有 可 重 复 的 场 景 ， 才 能 合 成 完 整 的 运 动 轨 迹 。 根 据 《 自 然 》 杂 志 的 报 道 ， 这 个 技 术 可 以 被 应 用 于 开 发 所 谓 的 “ 隐 形 斗 篷 ” ， 通 过 光 线 在 周 围 的 弯 曲 折 射 实 现 隐 身 的 效 果 。 最 终 对 光 子 的 研 究 或 许 可 以 帮 助 我 们 实 现 《 星 际 迷 航 》 或 《 哈 利 波 特 》 中 的 某 些 场 景 。 题 图 来 自 ： Ars Technica