Il loro canale YouTube conta circa 15 milioni di fan, che rimangono inchiodati a video surreali come quello in cui la coppia, Daniel Gruchy e Gavin Free, mostra cosa significa mettere la lingua in una trappola per topi. Eppure (come è giusto che sia) sul web sta spopolando il video in cui gli Slow Mo Guys, questo il nome “artistico” del duo, filmano la velocità della luce a 10 trilioni di fotogrammi al secondo.
Parliamo del fenomeno più rapido conosciuto. La velocità della luce nel vuoto viaggia al limite (scritto nella fisica del nostro cosmo) di circa 300.000 chilometri al secondo. Un valore, questo, che è assunto a costante universale in base alla Teoria della Relatività di Albert Einstein. Dunque, lo spazio ed il tempo si deformano in prossimità di corpi molto massicci oppure nel momento in cui un corpo si muove a una velocità così elevata da essere comparabile a quella della luce.
La ricerca della giusta attrezzatura di lavoro
Velocità della luce, una costante universale. Per realizzare questa geniale impresa, era indispensabile usufruire di attrezzature specializzate. La ricerca di Gruchy e Free li ha condotti al California Institute of Technology (Caltech), individuando qui la fotocamera più veloce al mondo (T-CUP, vera e propria base per una nuova generazione di microscopi nei campi dell’ingegneria biomedica e della scienza dei materiali, solo per fare alcuni esempi) capace di registrare 10 trilioni di fotogrammi al secondo. Una velocità 20 milioni di volte superiore a quella del record precedente.
Parliamo di una fotocamera che permette di “rallentare il tempo”, analizzando e osservando fenomeni, perfino quelli legati alla luce, in modo estremamente lento. Grazie al supporto di Peng Wang, ricercatore post-dottorato all’interno del dipartimento di Caltech Optical Imaging Laboratory (COIL), i componenti del team riescono a filmare la velocità della luce mentre si muove attraverso una bottiglia in soli 2.000 picosecondi di riprese.
“Eravamo consapevoli che usando esclusivamente una camera a femtosecondi, la qualità dell’immagine sarebbe stata limitata”, afferma Lihong V. Wang, professore di ingegneria meccanica e ingegneria elettrica presso la Caltech e direttore del laboratorio di imaging ottico COIL. “Per migliorare ciò abbiamo integrato un’altra fotocamera che acquisisce un’immagine statica. “Combinata con l’immagine aggiunta dalla fotocamera a femtosecondi – prosegue –, possiamo usare quella che viene chiamata trasformata di Radon per ottenere immagini di alta qualità mentre registriamo dieci trilioni di fotogrammi al secondo”.
La fotocamera che promette “miracoli”
Il risultato è incredibile. “Esploso” in termini di visualizzazioni, il video su YouTube (un report di Mozilla Foundation rileva che una buona percentuale di video con contenuti d’odio e fuorvianti, caricati sulla piattaforma, è consigliata dall’algoritmo) mostra la luce in movimento, catturata a 10 trilioni di fotogrammi al secondo.
La fotocamera rileva esclusivamente la luce stessa, con la bottiglia sovrapposta in un secondo momento, ma l’esito finale sbalordisce. Ed offre una visione unica di uno dei fenomeni più rapidi e affascinanti dell’universo.
È bene ricordare che fin dal suo esordio, la fotocamera ultraveloce continua ad aprire nuovi orizzonti (acquisendo in una messa a fuoco in temporale un singolo impulso laser a femtosecondi). Un processo, quest’ultimo, registrato tramite 25 fotogrammi eseguiti ad un intervallo di 400 femtosecondi l’uno dall’altro. Per acquisire la forma, l’intensità e l’angolo di inclinazione dell’impulso luminoso.
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