La velocidad de la luz es de unos 300,000 km / s. Si tuviera una cámara de video que pudiera grabar a 600,000 cuadros por segundo, ¿cómo se vería el material resultante? El tema podría ser cualquier cosa, desde astronomía, naturaleza, etc.

Editar: por favor, no más publicaciones de la charla TED.

Como han señalado otras respuestas, tenemos cámaras que pueden grabar mucho, mucho, mucho más rápido que 600k fps.

Eso no es muy rápido. Eso significa que la luz iría medio kilómetro entre cada cuadro. Así que no vas a iluminar nada realmente fundamental con tal video.

Incluso para capturar el marco, necesitaría un campo de visión muy, muy amplio. Supongo que si montaste una cámara en un satélite de órbita baja, apuntaste a un faro y lo encendiste, capturarías un par de docenas de cuadros de la luz que se derramaba por el cielo (suponiendo que estuviera lo suficientemente nublado / nublado) para reflejar el rayo). Después de eso, el rayo se dispara hacia el espacio o hacia el suelo.

Realmente no verá nada interesante apuntando a una estrella: la estrella siempre está encendida, por lo que solo tomaría miles de imágenes esencialmente idénticas. Si hubiera algún tipo de evento, podría ver la luz parpadear en la escala de una nebulosa que rodea la estrella.

Pero básicamente, no será tan (ejem) esclarecedor como podría pensar. Un kilómetro no es una unidad particularmente fundamental, por lo que pequeños múltiplos enteros de la velocidad de la luz en kilómetros por segundo en realidad no revelan mucho.

De hecho, tenemos cámaras que toman fotografías a velocidades de cuadro donde la luz viaja centímetros en lugar de kilómetros. En realidad, eso no es del todo cierto: los videos que se abren paso en Internet son tomas individuales de experimentos separados. Las tomas individuales cubren un período de tiempo muy corto, pero la cámara no puede tomar múltiples tomas seguidas. Repiten el disparo, con exposiciones muy cortas y cuidadosamente cronometradas. La imagen es equivalente a lo que habría obtenido si existiera una cámara de un billón de cuadros por segundo, ya que los experimentos repetidos son efectivamente idénticos. Es conveniente que hagamos esas repeticiones idénticas; eso no sería cierto para un evento de una sola vez.

Pero las cámaras de alta velocidad reales existen en decenas de miles de fps, y son posibles millones de fps. Tendrían muchos usos reales (ver Cámara de alta velocidad), pero capturar luz a medida que se mueve no es realmente uno de ellos.

Deberías mirar este experimento: Visualizar la luz en Trillion FPS, Camera Culture, MIT Media Lab

En esencia, simulan una cámara que puede hacer 1,000,000,000,000 de FPS … o aproximadamente 1,500,000 más rápido de lo que está pidiendo.

La respuesta corta es que 600,000 fps no lo cortarán.

No intentaré volver a explicar su configuración completa, pero en resumen están enviando pulsos de luz en momentos muy precisos (ráfagas muy cortas), y luego toman una fotografía de una sola línea de la imagen cada vez. Esto se repite hasta obtener el fotograma completo, y luego se agrega un pequeño retraso para repetir cuando la luz se ha movido un poco más rápido (pero esto sería con diferentes fotones primero, pero dado que todos los fotones son idénticos, no debería haber diferencia aquí (hasta donde sabemos física).

También debo agregar que, para las “imágenes” normales, la luz es un flujo constante de fotones, por lo que a 1T FPS, no verías nada interesante, ya que los fotones son demasiado pequeños para verlos y se están convirtiendo en una corriente. Solo puede observar el movimiento de la luz si hace lo mismo que en este experimento, y envía pulsos de luz muy cortos que cubrirán una fracción de su escena, para que pueda ver cómo se propaga.

Sugiero el siguiente curso sobre Audible, que creo que podría llegar al centro de su pregunta, que es cómo capturar la luz a su velocidad natural c (o aproximadamente 299,792 km / s). Digo velocidad natural porque la luz ha sido capturada a diferentes velocidades en diferentes medios, la velocidad referenciada está en el vacío.

enlace: https://mobile.audible.com/pd/Sc

La pregunta podría conducir naturalmente a la discusión sobre si la luz es una onda o una partícula. La respuesta es ambas, con el simple acto de intentar medirlo afectando el resultado. La velocidad de la luz también se correlaciona (puede que no sea la palabra correcta) con la constante de Planck, que determina los estados de energía (cuantificados) que puede tener una entidad (nuevamente, tal vez no sea la mejor palabra). Conduce a las partículas elementales, electrones y quarks (que forman protones y neutrones).

Digamos que tenía una cámara mucho más rápida, una que dispararía a ~ 10 ^ 44 fps.

Eso sería disparar a “velocidad del tiempo de Planck”, por así decirlo, y capturar distancias y cambios de luz podrían capturar a la longitud de Planck.

Entonces, ¿cómo se vería eso? Por supuesto, cómo se vería dependería de que el ojo mire y el cerebro procese la información visual.

Parece que hay una gran variabilidad en nuestra capacidad humana para procesar imágenes. Se ha descubierto que los pilotos de combate pueden procesar y discernir imágenes visuales a aproximadamente 250 fps equivalentes. (La mayoría de los humanos parecen procesar a menos de 100 fps equivalentes).

Por lo tanto, todos esos detalles finos capturados a ~ 10 ^ 44 fps estarían mucho más allá de nuestra capacidad humana para procesar visualmente a menos de <10 ^ 3 fps.

  • ¿Cómo sería para nuestros ojos y cerebro? Ni siquiera lo percibiríamos.
  • ¿Cómo sería para computadoras e instrumentos? Eso podría ser un asunto diferente.

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