科學家使用極高速攝影 首次抓拍光「音爆」

科學家使用極高速攝影系統首次記錄光線產生的“音爆”現象。

通常，人們知道超音速飛機在突破音速時，會轟隆一聲產生壓力波，這種現象被稱為“馬赫錐”或“音爆”。光的速度遠遠超過聲音，因此也能產生“音爆”，但是由於光速為每秒30萬公裡，約為聲音速度（每秒0.34公裡）的三百萬倍，其速度之快令人難以觀察“音爆”的發生情況。

因此，科學家想辦法將光速變慢，即讓光線通過特殊的物質如玻璃，便可以觀察到光線在玻璃中穿過所產生的“音爆”。

據《科學前沿》（ Science Advances）近日的報導，華盛頓大學的科學家不僅讓光線穿過特殊物質，而且使用每秒捕獲1000億幀畫面的新型攝像系統，抓拍到光線產生的“音爆”。

研究者將一根預先充滿乾冰的試管置於氧化鋁和矽樹脂之間，之後讓一束雷射穿過。因為這種物質比濃霧更能讓光線運行速度變慢（當然我們的肉眼是無法分辨的），所以在高速攝影機的拍照下，科學家看到光線產生“音爆”。

研究者表示，這種極高速攝影技術可用於生物醫學，觀察腦細胞的電生理活動狀態。

研究者還表示，這種超高速相機可以結合顯微鏡甚至望遠鏡，提高空間和時間解析度，觀察到微觀及宏觀世界的各種神奇現象。