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La lumière se déplace à 300’000 kilomètres par seconde et est censée définir la limite de vitesse insurpassable dans l’Univers. En effet, selon la relativité restreinte, la vitesse de la lumière dans le vide est la vitesse maximale que peut atteindre toute forme de matière ou d’information dans l’Univers. Mais à quoi ressemblerait la vitesse de la lumière si nous pouvions l’observer ?

Des chercheurs en optique du California Institute of Technology (Caltech) ont récemment créé la camera la plus rapide au monde, dans l’optique de répondre à cette question.

Dans une nouvelle vidéo publiée sur la chaîne YouTube Slow Mo Guys, les chercheurs de Caltech ont démontré les capacités de leur caméra en filmant un faisceau laser traversant une bouteille de lait à environ 100 milliards d’images par seconde (à titre de comparaison, la plupart des films tournent à 24 images par seconde).

Dans les images résultantes, les photons traversent clairement le lait tandis que le laser traverse l’écran de gauche à droite. Les molécules de lait ont contribué à disperser les photons dans le faisceau laser, de la même manière que des nuages de poussière cosmique dispersent la lumière provenant d’étoiles autrement invisibles.

Selon Peng Wang, l’étudiant postdoctoral du Caltech qui a présenté la caméra dans la nouvelle vidéo, la lumière a traversé la longueur de la bouteille en environ 2000 picosecondes, soit 2 milliardièmes de seconde.

Ce qui est pour le moins exceptionnel, c’est que 100 milliards d’images par seconde ne représentent qu’une fraction de ce que la caméra du Caltech est capable de capturer. En effet, connu sous le nom de T-CUP, l’appareil a été décrit pour la toute première fois dans un article d’octobre 2018 dans la revue Light : Science and Applications et serait capable de photographier la lumière à une vitesse de 10 billions d’images par seconde.

À savoir que les chercheurs ont développé T-CUP dans le seul but de filmer des impulsions laser ultracourtes avec des détails incroyables : en d’autres termes, pour capturer en images la vitesse de la lumière.

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Alors que l’appareil photo de votre téléphone prend des photos en deux dimensions, T-CUP est un type d’appareil permettant de prendre des photos dites en balayage, soit qui enregistre les images dans une seule dimension, très rapidement.

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Contrairement aux anciens appareils de ce type, qui créent des images composites de lumière en enregistrant différentes tranches horizontales de laser sur plusieurs impulsions laser, l’appareil T-CUP est capable d’imager une impulsion laser entière dans une seule image. Pour ce faire, il dirige simultanément le faisceau laser vers deux caméras différentes, puis utilise un programme informatique pour combiner les deux images.

Mais il y a plus remarquable encore : les chercheurs pourraient bientôt surpasser les capacités de T-CUP avec une caméra capable d’enregistrer 1 billiards d’images par seconde, selon Lihong Wang, professeur au Caltech et l’un des inventeurs de la caméra.

Selon les chercheurs, des caméras aussi performantes et rapides pourraient un jour faire leur chemin dans le domaine de la recherche médicale. En effet, cela pourrait permettre aux chercheurs d’imager des tissus humains vivants (y compris le cerveau) avec des détails sans précédent.

VIDÉO : Découvrez aujourd’hui quelque chose que vous n’avez encore jamais vu : la vitesse de la lumière en slow motion

Source : Light: Science and Applications

4 Réponses

      • Kermel

        Non, dans le titre c’est effectivement indiqué /s au lieu de km/s

      • Trust My Science
        Trust My Science

        Ah, vous parlez de la description sur Facebook. Oui cela est dû à une erreur qui avait été corrigée tout de suite après la publication. L’erreur était restée dans l’intro Facebook effectivement, mais pas ici. Nous avons mis à jour l’intro également. Merci.

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