不可思議！科學家利用超高速相機首次捕捉到馬赫錐現象:或可監測大腦

據國外媒體報道，當飛機飛行速度超過音速時，就會產生“音爆”現象；當一個粒子以超音速速度飛行時，就會形成所謂的“馬赫錐”現象；馬赫錐與音爆現象極為相似。

近日，科學家利用超高速相機首次捕捉到光的“音爆”現象，這個相機系統每秒可拍攝千億幀畫面。研究人員認為，這一創新性技術將來或可用于監測大腦中的神經刺激現象。

當超高速粒子產生沖擊波，散射周圍光線時，就可能形成光子馬赫錐。現有的成像技術此前從未能夠實時捕捉到這一現象，而且為了捕捉這一現象，可能需要數百或數千臺設備通力合作。科學家梁金陽等人設計了一套新型成像系統，他們認為這一系統有望對生物醫學產生革命性影響。科學家們的研究成果發于《科學進展》之上。

研究人員通過一個光源通道產生的散射光線來形成光子馬赫錐現象，并實時捕捉這一現象。當通道中一道較短的激光脈沖開始擴散時，這種散射會釋放出相同波長的次波。

研究人員介紹說，“這些波形成一個波面展示于重疊的面板上。在這種情況下，這些散射事件會產生第二光源。在某一特定點，瞬間散射的光就會形成一個馬赫錐結構。”

研究人員所設計的“無損編碼壓縮超快攝影”系統就可以實時捕捉到這種馬赫錐。在實驗中，研究人員共觀測到三次。通過將這些數據重塑成像，科學家們就可以得到馬赫錐現象的動態畫面，實驗發現了在超音速狀態下的馬赫錐現象。

研究人員認為，這一技術進步將大大改進生物醫學領域的成像技術，從而實現更好地實時監測。