La luz viaja a 186,000 millas por segundo (300 millones de metros por segundo) y se cree que establece el límite de velocidad insuperable del universo. Pero, ¿cómo se ve realmente la velocidad de la luz?
Puede parecer una pregunta ridícula, pero los investigadores ópticos del Instituto de Tecnología de California construyeron recientemente la cámara más rápida del mundo para encontrar una respuesta. En un nuevo video publicado en el canal de YouTube The Slow Mo Guys, los investigadores de CalTech demostraron las capacidades de su cámara filmando un rayo láser que pasa a través de una botella de leche a unos 100 mil millones de cuadros por segundo. (A modo de comparación, la mayoría de las películas se filman a 24 fotogramas por segundo).
En las imágenes resultantes, los fotones se deslizan claramente a través de la leche en una mancha azul mientras el láser viaja a través de la pantalla de izquierda a derecha. Las moléculas de leche ayudaron a dispersar los fotones en el rayo láser, de forma similar a cómo las nubes de polvo cósmico dispersan la luz de estrellas invisibles. Según Peng Wang, el estudiante postdoctoral de CalTech que demostró la cámara en el nuevo video, la luz viajó a través de la longitud de la botella en aproximadamente 2,000 picosegundos, o 2 billonésimas de segundo.
Sorprendentemente, 100 mil millones de cuadros por segundo es solo una fracción de lo que la cámara CalTech es capaz de capturar. Conocida como T-CUP, la cámara se describió por primera vez en un artículo de octubre de 2018 en la revista Light: Science and Applications y, según los informes, es capaz de fotografiar luz a 10 billones de fotogramas por segundo. Los investigadores desarrollaron T-CUP con el propósito expreso de filmar pulsos láser ultracortos con increíble detalle, en otras palabras, para capturar la velocidad de la luz.
Mientras que la cámara de su teléfono toma fotos bidimensionales, T-CUP es un tipo de cámara rayada, que graba imágenes en una sola dimensión, muy rápidamente. A diferencia de las cámaras de rayas anteriores, que crean imágenes compuestas de luz al grabar diferentes cortes horizontales de láser sobre múltiples pulsos láser, el T-CUP es capaz de obtener imágenes de un pulso láser completo en un solo cuadro. Lo hace desviando el rayo láser a dos cámaras diferentes simultáneamente, luego usando un programa de computadora para combinar las dos imágenes.
Más notable aún, los investigadores pronto podrán superar la potencia de T-CUP con una cámara capaz de grabar 1 billón de cuadros por segundo, según Lihong Wang, profesor de CalTech y uno de los inventores de la cámara. Las cámaras así de rápido podrían algún día llegar a la investigación médica, dijo Wang a The Slow Mo Guys en un video posterior. Esto permitiría a los investigadores obtener imágenes de tejido humano vivo (incluido el cerebro) con detalles sin precedentes. Le diríamos que mantenga los ojos abiertos para obtener más actualizaciones, pero de todos modos probablemente no sea lo suficientemente rápido como para verlas.
Nota del editor: este artículo se ha actualizado para mostrar que 2 nanosegundos es equivalente a 2 billonésimas de segundo.
