علماء اميركيون يصنعون كاميرا بسرعة الضوء

بوسع الإنسان اليوم تصوير "نبض الضوء" في حركة فوتوناته، باستخدام كاميرا فائقة السرعة، ترتفع إلى سرعة الضوء نفسه، وقادرة على التقاط 100 مليار صورة في الثانية. هذا يعني أن كل صورة تستغرق 5 نانوثانية، أي 5 أجزاء من مليار جزء من الثانية.

&

تقدم الكاميرا صورها ببعدين، وبسلسة لا تنقطع من اللقطات مثل شعاع الضوء. وكتب العلماء الأميركيون في مجلة "نيتشر" في عددها الأخير، أن هذا الانجاز يفتح أمام الإنسان أبواب عصر غزو الفضاء، وعصر غزو العمليات الطبيعية في جسم الإنسان وخارجه.

ونجح الباحث ليهونغ وانغ وزملاؤه من جامعة واشنطن في سانت لويس بإنتاج الكاميرا فائقة السرعة، وفق مبدأ &الكاميرا "المتتالية" أو "الشريطية". ويجري في هذه التقنية قيادة دفقات الضوء السريع إلى إطار بمساعدة الالكترونات. وتتيح هذه العملية عكس هذه الدفقات ومن ثم تصويرها بالتتالي في شريط من الصور.

ومعروف أن مشكلة الكاميرات المتتالية هي انها تصور الأشياء ببعد واحد، إلا أن وانغ وزملاءه نجحوا في جعل مثل هذه الكاميرا تصور ببعدين، بعد أن زودوها بتقنية تعيد قياس سرعة تدفق الضوء بمرور الوقت. ولا ترتفع سرعة أفضل كاميرا متتالية في العالم عن التقاط 10 ملايين صورة في الثانية.

وأوضح العلماء في تقريرهم أن هذه الطريقة لا تنجح في تصوير العمليات التي لا تكرر نفسها، كما هي الحال في الانفجارات النووية أو التشوش الضوئي أو السوبرنوفا.

&

يخطط العلماء الآن لتوظيف تقنية "التصوير المضغوط الفائق السرعة" "Compressed Ultrafast Photography" (CUP)، في تطوير الأجهزة الحديثة التي تتطلب السرعة والتقاط الصور المتتالية السريعة ببعدين. ومن ضمن عدة تجارب كثيرة، جرب العلماء تصوير أشعة ليزر بواسطة الكاميرا مرة عند مرورها في الهواء وثانية عند مرورها في مادة راتنج صناعية. ونجحت الكاميرا في الحالتين في تصوير الأشعة بنفس سرعتها، رغم اختلاف كثافة الهواء عن المادة الصناعية.

يمكن تركيب الكاميرا على مجهر بيولوجي، كي يتمكن الإنسان من رصد حركة وظائف الخلية وتصويرها بسرعة خارقة، كما يمكن كشف العمليات الاستقلابية في الجراثيم أيضًا.&

تستخدم كاميرات كبيرة من هذا النوع في الفضاء لرصد حركة الأشياء في عمق الفضاء الخارجي، بمعنى تركيبها على الراصد الفضائي الكبير هابيل مثلًا.

وذكر البروفيسور وانغ أن هذه التقنية ستتيح للإنسان تصوير ما يجري في بروتينات جسم الإنسان بسرعة الضوء،&ما يفتح أفاقًا جديدة في الكشف عن مجريات العمليات الحيوية، وإيجاد الحلول لها عند اضطرابها.

&