هل يمكن رؤية الضوء وهو يتحرك؟ هذا المبتكر فعلها!
في تجربة علمية تُحاكي الخيال، كشف العالم وصانع المحتوى الأمريكي برايان هايدت، الذي يُعرف على يوتيوب باسم AlphaPhoenix، عن ابتكارٍ فريد من نوعه: كاميرا قادرة على التقاط ملياري إطار في الثانية، أي بسرعة كافية لتصوير حركة الضوء لحظة انتقاله.
وأوضح هايدت في مقطع الفيديو الذي نشره مؤخرًا أن هذه الكاميرا تُعد نسخة مطوّرة من تصميم سابق صمّمه قبل عامين، كان قادرًا على تسجيل مليار إطار في الثانية فقط.
كاميرا تُصوّر الضوء أثناء تحركه
الإصدار الجديد يتميّز بسرعة مضاعفة تُمكّنه من توثيق الشعاع الضوئي أثناء مروره بين المرايا، في عرضٍ بصريٍّ نادر لم يكن ممكنًا من قبل إلا في المختبرات المتقدمة.
تتكوّن الكاميرا من مرآة دوّارة وأنبوبين وعدسة بسيطة ومستشعر ضوء متصل ببرمجية طوّرها هايدت بلغة بايثون، وبمجرد توجيه مؤشر ليزر نحو الكاميرا، تبدأ بالتقاط البيانات بمعدل ملياري إطار في الثانية.
يقول هايدت في شرحه: "يتحرك الضوء حوالي ست بوصات، أي نحو 15 سنتيمترًا، في كل إطار من الفيديو."
لكن المفارقة الكبرى أن هذه الكاميرا لا تلتقط صورة كاملة، بل تسجل بكسلًا واحدًا فقط في كل مرة، لذلك كان على هايدت تجميع آلاف اللقطات المنفصلة لإعادة بناء الفيديو الكامل، الذي يُظهر حركة الضوء في الزمن الحقيقي تقريبًا.
ويُعلق مبتكرها قائلاً: "لو استطعنا مزامنة كل هذه اللقطات بدقة، وجمع عددٍ كافٍ من مقاطع البكسل المنفردة، يمكننا تشغيلها معًا في اللحظة ذاتها لنحصل على فيديو كامل لحركة الضوء".
يُشير هايدت إلى أن هذا الأسلوب، رغم عبقريته، لا يُعادل كاميرا حقيقية بتلك السرعة، لكنه يوفّر بديلًا عمليًا ومنخفض التكلفة للتقنيات الفائقة التي لا تتاح سوى في مراكز الأبحاث الكبرى.
وأوضح هايدت أن بناء كاميرا "حقيقية" بهذه القدرة يتطلب أجهزة استشعار عالية الحساسية وتكلفة بملايين الدولارات، في حين أن نموذجه التجريبي يعتمد على مكونات متاحة للهواة، ويُثبت أن الإبداع العلمي يمكن تحقيقه حتى بإمكانيات محدودة.
بهذا المشروع، يُثبت برايان هايدت أن حدود التصوير لم تعد تقتصر على الزمن البشري، بل امتدت لتُلامس السرعة القصوى في الكون، سرعة الضوء نفسه.
