时间切割者(·无限杂思· 切割时间的能力)
(图为刘洪波 湖北仙桃人 。长江日报评论员,高级采访人员)
上个月,媒体报道加州理工学院研制出了每秒拍摄70万亿帧的相机,研究报告已发表在《Nature Communications》 。研究者相信这一技术可用于探测超快的基础物理世界,帮助打造更小、更灵敏的电子产品 。
这一技术运用每千亿分之一秒发射一次激光脉冲来工作,光学系统再将脉冲切割为更短的闪光,撞击相机中的特殊传感器继而产生图像 。
在秒以下,时间被切分为毫秒、微秒、纳秒、皮秒、飞秒、阿秒、仄秒、幺秒等单位 。医疗美容中,皮秒祛斑手术、飞秒角膜手术等激光运用已不新鲜;材料加工方面,皮秒、飞秒激光操作正在得到普及 。
照相具有另一种含义 。照相可以视为人的眼睛的延伸,高速摄影使人直接观察到人眼无法分辨的景象,从而对事物发生的过程和机理加以研究 。想象一下,相机可以摄下一粒光子每一毫米的运动,摄下一束光打在物质表面的细节,本身就是一件神奇的事情 。
2001年,奥地利、加拿大和德国科学家研制成功阿秒级光脉冲,并表示仄秒光脉冲也终将实现,届时,可以捕捉到原子核内部粒子的运动影像,原子单位便将不再神秘!
五官作为人体的感受器官,接受着各种信息,但先天存在瓶颈 。人能听到的声音、能看到的光线、能分辨出来的气味和颜色、能感受到的温度,都是十分有限的 。
【·无限杂思· 切割时间的能力 时间切割者】就时间感受来说,人眼比不过一只普通的照相镜头 。任何一台相机都可以把时间分割到百分之一秒,而如果每秒画幅超过30帧,人眼就会看成连续影像,这就是说人眼能够分辨的时间间隔大约是0.033秒 。当我们观看视频时,卡顿是绝对存在的,如果卡顿的间隔比0.33秒短,我们就认为影像连续 。液晶屏每秒闪烁60次,我们看不到,但照相机能拍到 。
人眼时间辨别力的不足,并没有影响日常生活 。长期以来,人类既缺乏对“长时间”的认识,从而很难设想宇宙、地球和生物的历史,也缺乏对“短时间”的认识,无从分割和丈量小的时间单位,“须臾”“刹那”“闪念”等说法,与其说是对短时间的把握,不如说是在短时间面前的无奈 。
古代人能够把一天分成十二时辰、24小时、百刻,已是顶破天的能力了,当然那时的社会也没有提出再切割时间的需要 。直到17世纪,时钟上才有分针,有秒针的钟表出现在18世纪中叶 。日常生活中,精确到分就足够了;但对工程技术来说,“分秒不差”就不只是对钟表的要求,也是对时间测量的需要 。
在田径和游泳比赛中,要分辨谁先到达终点,判断是否突破了纪录,有时不能靠眼睛,而要靠精确到百分之一秒的计时 。终点摄影机、高速摄像机能将终点的情景反复比对 。
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