ראמש רסקאר: הדמיה בטריליון פריימים לשניה
-
0:01 - 0:07דוק אדגרטון עורר בנו השראה עם יראת כבוד וסקרנות
-
0:07 - 0:12עם התמונה הזו של קליע הנורה דרך תפוח,
-
0:12 - 0:17בחשיפה של מיליונית השניה.
-
0:17 - 0:24אבל עכשיו, 50 שנה מאוחר יותר, אנחנו יכולים להגיע למהירויות גבוהות פי מיליון,
-
0:24 - 0:28ולראות את העולם לא במיליון,
-
0:28 - 0:30או מיליארד,
-
0:30 - 0:33אלא בטריליון פריימים לשניה.
-
0:33 - 0:38אני רוצה להציג לפניכם סוג חדש של צילום,
-
0:38 - 0:40פמטו-צילום,
-
0:40 - 0:44טכניקה צילום חדשה, שהיא כל כך מהירה
-
0:44 - 0:49שניתן ליצור סרטים בהילוך איטי של אור בתנועה.
-
0:49 - 0:52ועם זה, אנחנו יכולים ליצור מצלמות
-
0:52 - 0:54שיכולות לראות מעבר לפינות,
-
0:54 - 0:56מעבר לקו הראיה
-
0:56 - 1:01או להסתכל אל תוך גופנו ללא שימוש בקרני רנטגן,
-
1:01 - 1:06ועל ידי כך לאתגר את היכולות שלנו בעזרת מצלמות.
-
1:06 - 1:10אם אני לוקח סמן לייזר ומדליק ומכבה אותו לסירוגין
-
1:10 - 1:12בתוך טריליונית השניה --
-
1:12 - 1:15שזה מספר פמטו-שניות --
-
1:15 - 1:18אני אייצר כמות מסויימת של פוטונים
-
1:18 - 1:20ברוחב של פחות ממילימטר,
-
1:20 - 1:23והחבילה הזאת של פוטונים, הקליע הזה,
-
1:23 - 1:25ינוע במהירות האור,
-
1:25 - 1:29ושוב, פי מיליון יותר מהר מאשר קליע רגיל.
-
1:29 - 1:34אם ניקח את הקליע הזה, וניקח את החבילה הזאת של פוטונים
-
1:34 - 1:37ונירה אותה לתוך הבקבוק הזה,
-
1:37 - 1:42איך יתפזרו הפוטונים הללו בבקבוק?
-
1:42 - 1:46איך נראה אור בהילוך איטי?
-
2:06 - 2:10כל האירוע -- (מחיאות כפיים)
-
2:10 - 2:14(מחיאות כפיים)
-
2:14 - 2:17תזכרו, כל האירוע
-
2:17 - 2:20לוקח בפועל פחות מננו-שניה
-
2:20 - 2:22-- זה הזמן שלוקח לאור להגיע --
-
2:22 - 2:27אבל אני מאט את מהלך הסרט פי 10 מיליארד
-
2:27 - 2:30כך שאפשר לראות את האור בתנועה.
-
2:30 - 2:35קוקה קולה לא היו הספונסרים של המחקר. (צחוק)
-
2:35 - 2:37הרבה דברים קורים במהלך הסרט הזה,
-
2:37 - 2:39אני רוצה לפרק את זה ולהראות לכם מה קורה פה.
-
2:39 - 2:43הפולס נכנס לבקבוק, הקליע שלנו,
-
2:43 - 2:45עם חבילה של פוטונים שעוברת
-
2:45 - 2:47ומתחילה להתפזר בפנים.
-
2:47 - 2:49חלק מהאור בורח ומתפזר על השולחן,
-
2:49 - 2:52ואתם מתחילים לראות את הגלים הללו.
-
2:52 - 2:55חלק גדול מהפוטונים מגיעים בסופו של דבר אל המכסה
-
2:55 - 2:58ואז הם מתפוצצים בכיוונים שונים.
-
2:58 - 3:00כמו שאתם יכולים לראות, יש בועת אוויר,
-
3:00 - 3:01שקופצת מצד לצד בפנים.
-
3:01 - 3:04באותו זמן הגלים נעים על פני השולחן,
-
3:04 - 3:06ובגלל החזרי האור מהחלק העליון,
-
3:06 - 3:09אפשר לראות אחרי כמה פריימים שההחזרים
-
3:09 - 3:12מתמקדים באחורי הבקבוק.
-
3:12 - 3:18אם ניקח קליע רגיל
-
3:18 - 3:22ניתן לו לעבור מרחק דומה, ואז נאט את הסרט
-
3:22 - 3:24פי 10 מיליארד, אתם יודעים
-
3:24 - 3:30כמה זמן תצטרכו לשבת כאן בשביל לראות את הסרט?
-
3:30 - 3:34יום? שבוע? למעשה, שנה שלמה.
-
3:34 - 3:38זה יהיה סרט משעמם במיוחד -- (צחוק) --
-
3:38 - 3:42על קליע רגיל, שנע מאוד מאוד לאט.
-
3:42 - 3:47ומה בנוגע לתמונות של טבע דומם?
-
3:53 - 3:58אתם יכולים לצפות שוב בגלים ששוטפים את השולחן,
-
3:58 - 4:01העגבניה והקיר מאחוריה.
-
4:01 - 4:05זה כמו לזרוק אבן לתוך שלולית מים.
-
4:07 - 4:11חשבתי שזה איך שהטבע מצייר תמונה,
-
4:11 - 4:14פמטו פריים אחד אחרי השני,
-
4:14 - 4:19אבל ברור שהעיניים שלנו רואות תמונה אינטרגרלית ומורכבת.
-
4:19 - 4:22אם תסתכלו בעגבניה הזו פעם נוספת,
-
4:22 - 4:25תשימו לב, שכאשר האור שוטף את העגבניה,
-
4:25 - 4:28היא ממשיכה לזהור, היא איננה מוחשכת.
-
4:28 - 4:31למה זה? כיוון שהעגבניה בשלה,
-
4:31 - 4:33והאור קופץ ממקום למקום בתוך העגבניה,
-
4:33 - 4:38והוא יוצא החוצה אחרי מספר טריליוניות השניה.
-
4:38 - 4:40בעתיד, כאשר מצלמת-פמטו
-
4:40 - 4:42נמצאת בתוך המצלמה של הטלפון הסלולארי,
-
4:42 - 4:44נוכל ללכת לסופרמרקט
-
4:44 - 4:48ולבדוק האם פרי כלשהו בשל ללא צורך לגעת בו.
-
4:48 - 4:54אם כן, כיצד יצר הצוות שלי בMIT את המצלמה הזו?
-
4:54 - 4:55כצלמים, אתם יודעים,
-
4:55 - 5:00אם תצלמו עם חשיפה קצרה, תקבלו כמות קטנה מאוד של אור,
-
5:00 - 5:02ואנחנו רוצים לצלם בקצב המהיר פי מיליארד
-
5:02 - 5:04מהחשיפה הקצרה ביותר במצלמות שלכם,
-
5:04 - 5:05כך שאנחנו מקבלי מעט מאוד אור.
-
5:05 - 5:07אז מה שאנחנו עושים זה לשלוח את הקליע הזה,
-
5:07 - 5:10החבילה הזו של פוטונים, מיליוני פעמים,
-
5:10 - 5:13ומקליטים שוב ושוב בסנכרון מתוחכם,
-
5:13 - 5:15ומתוך ג'יגבייטים של נתונים,
-
5:15 - 5:17שהמחשב טווה יחדיו
-
5:17 - 5:21מתקבלים סרטוני-פמטו כמו זה שהראיתי לכם.
-
5:21 - 5:23אנחנו יכולים לקחת את כל הנתונים הגלמיים הללו
-
5:23 - 5:26ולטפל בהם בצורה מאוד מעניינת.
-
5:26 - 5:28סופרמן יכול לעוף.
-
5:28 - 5:30גיבורי על אחרים יכולים להפוך לבלתי נראים,
-
5:30 - 5:35אבל מה בנוגע לכוחות על חדשים של גיבור העל העתידי:
-
5:35 - 5:38היכולת לראות מעבר לפינות?
-
5:38 - 5:43הרעיון שאנחנו יכולים להקרין מעט אור על הדלת.
-
5:43 - 5:45הוא הולך לדלג, להסתובב בתוך החדר,
-
5:45 - 5:48חלק מהאור הזה מוקרן חזרה על הדלת,
-
5:48 - 5:49וחזרה אל המצלמה,
-
5:49 - 5:53כך שנוכל לנצל את קפיצות האור הללו.
-
5:53 - 5:55זה לא מדע בדיוני. באמת בנינו דבר כזה.
-
5:55 - 5:57בצד שמאל, אפשר לראות את מצלמת הפמטו שלנו.
-
5:57 - 6:00יש בובה שמתחבאת מאחורי קיר,
-
6:00 - 6:03ואנחנו הולכים להקפיץ אור דרך הדלת.
-
6:03 - 6:05אחרי שהמאמר שלנו פורסם
-
6:05 - 6:07בכתב העת המדעי Nature Communication,
-
6:07 - 6:09הוא הודגש באתר האינטרנט Nature.com,
-
6:09 - 6:11והם יצרו את האנימציה הזו.
-
6:11 - 6:18(מוזיקה)
-
6:18 - 6:21אנחנו הולכים לשגר את קליעי האור האלה,
-
6:21 - 6:24והם הולכים לפגוע בקיר הזה,
-
6:24 - 6:27ובגלל החבילה הזו של פוטונים,
-
6:27 - 6:29הם יתפזרו לכל הכיוונים,
-
6:29 - 6:32וכמה מהם יגיעו אל הבובה החבוייה שלנו,
-
6:32 - 6:34שבתורה תפזר שוב את האור הפוגע בה,
-
6:34 - 6:38ושוב הדלת תגרום בתורה להחזר של
-
6:38 - 6:40חלק מהאור המפוזר,
-
6:40 - 6:43וחלק מזערי של הפוטונים
-
6:43 - 6:45יחזור חזרה אל המצלמה, אך מה שיותר מעניין,
-
6:45 - 6:49שהאור המפוזר יגיע במסגרות זמן שונות.
-
6:49 - 6:54(מוזיקה)
-
6:54 - 6:56וכיוון שיש לנו מצלמה שיכולה לעבוד במהירות גבוהה מאוד,
-
6:56 - 6:59מצלמת הפמטו שלנו, יש לה כמה יכולות מיוחדות.
-
6:59 - 7:02יש לה רזולוציה מאוד גבוהה לזמן,
-
7:02 - 7:06והיא יכולה להסתכל על העולם במהירות האור.
-
7:06 - 7:09בשיטה הזו, אנחנו יודעים מהו המרחק, כמובן, ביננו לבין הדלת,
-
7:09 - 7:11ובנוסף גם את המרחק לחפצים חבויים,
-
7:11 - 7:13אבל אנחנו לא יודעים איזו נקודה מייצגת
-
7:13 - 7:15איזה מרחק.
-
7:15 - 7:18(מוזיקה)
-
7:18 - 7:22על ידי הקרנה בעזרת לייזר יחיד, אנחנו יכולים לקבל תמונה גולמית אחת,
-
7:22 - 7:25שבהסתכלות על המסך, היא חסרת הגיון כלשהו,
-
7:25 - 7:27אבל אז אנחנו מצלמים עוד הרבה תמונות כאלה,
-
7:27 - 7:29כמה עשרות של תמונות כאלה, מניחים אותן יחד,
-
7:29 - 7:32ומנסים לנתח את הקפיצות השונות של האור,
-
7:32 - 7:35ומזה, נוכל לראות את החפצים החבויים?
-
7:35 - 7:38האם נוכל לראות זאת בתלת מימד מלא?
-
7:38 - 7:41זה המודל שהצלחנו לבנות. (מוזיקה)
-
7:41 - 7:44(מוזיקה)
-
7:44 - 7:53(מוזיקה) (מחיאות כפיים)
-
7:53 - 7:55יש לנו עוד מספר דברים לעשות לפני שאנחנו לוקחים את זה
-
7:55 - 7:58לניסויים מחוץ למעבדה, אבל בעתיד,
-
7:58 - 8:01נוכל ליצור מכוניות שיכולות למנוע התנגשות
-
8:01 - 8:03עם מה שנמצא מעבר לעיקול,
-
8:03 - 8:07או שנוכל לחפש אנשים ששרדו כל מיני מצבים מסוכנים
-
8:07 - 8:12על ידי ניתוח של אור המתפזר דרך חלון פתוח,
-
8:12 - 8:14או שנוכל לבנות אנדוסקופ שיכול לראות
-
8:14 - 8:17עמוק אל תוך הגוף מעבר לחסמים,
-
8:17 - 8:19וגם קרדיוסקופים.
-
8:19 - 8:22אבל כמובן, בגלל רקמות ודם,
-
8:22 - 8:24זה קצת מאתגר, כך שזו למעשה קריאה
-
8:24 - 8:27למדענים להתחיל לחשוב על צילום-פמטו
-
8:27 - 8:30כדרך חדשה של הדמיה הפותרת
-
8:30 - 8:33את הדור הבא של בעיות בצילום רפואי.
-
8:33 - 8:37עכשיו, כמו דוק אדגרטון, מדען בעצמו,
-
8:37 - 8:42מדע הפך לאמנות, אמנות של צילום סופר מהיר,
-
8:42 - 8:46והבנתי שאת כל הג'יגבייטים של נתונים
-
8:46 - 8:48שאנחנו אוספים בכל פעם
-
8:48 - 8:51זה לא רק על מנת לבצע הדמיה מדעית, אלא גם יכול לבצע
-
8:51 - 8:55סוג חדש של צילום ממוחשב
-
8:55 - 8:59עם קפיצות זמן וקידוד צבעים,
-
8:59 - 9:02כאשר אנו מסתכלים על הגלים הללו,
-
9:02 - 9:04הזמן בין הגלים הללו
-
9:04 - 9:09הוא בסך הכל מספר טריליוניות השניה.
-
9:09 - 9:11אבל קורה כאן משהו מצחיק.
-
9:11 - 9:13כאשר מסתכלים על הגלים מתחת לפקק,
-
9:13 - 9:17הגלים מתרחקים מאיתנו.
-
9:17 - 9:19הגלים אמורים לנוע לכיווננו.
-
9:19 - 9:21מה קורה כאן?
-
9:21 - 9:23מתברר, שכיוון שאנו מקליטים
-
9:23 - 9:27במהירות הקרובה למהירות האור,
-
9:27 - 9:29מתקבלים אפקטים מוזרים,
-
9:29 - 9:33איינשטיין היה מת לראות את התמונה הזו.
-
9:33 - 9:36הסדר שבו האירועים קורים בעולם
-
9:36 - 9:41נראים לפעמים במצלמה בסדר הפוך,
-
9:41 - 9:44ועל ידי ביצוע תיקונים בעיוותי הזמן-חלל,
-
9:44 - 9:48אנחנו יכולים לתקן את ההפרעה.
-
9:48 - 9:53כך שלא משנה אם מדובר בצילום מעבר לפינות,
-
9:53 - 9:57או יצירת הדור הבא של הדמיה רפואית,
-
9:57 - 10:00או יצירת דימויים חדשים,
-
10:00 - 10:03מאז ההמצאה שלנו, פתחנו לציבור באופן חופשי
-
10:03 - 10:07את כל הנתונים שאספנו באתר האינטרנט שלנו, ואנו מקווים
-
10:07 - 10:14שהקהילה המדעית, היוצרת,
-
10:14 - 10:17תראה לנו שאנחנו צריכים להפסיק להיצמד
-
10:17 - 10:21לערך המגה-פיקסלים במצלמות שלנו -- (צחוק) --
-
10:21 - 10:26ולהתחיל להתמקד במימד הבא בהדמיה.
-
10:26 - 10:30הגיע הזמן. תודה רבה. (מחיאות כפיים)
-
10:30 - 10:40(מחיאות כפיים)
- Title:
- ראמש רסקאר: הדמיה בטריליון פריימים לשניה
- Speaker:
- Ramesh Raskar
- Description:
-
more » « less
ראמש רסקאר מציג את טכנולוגיית הפמטו-צילום, סוג חדש של הדמיה שהוא כל כך מהיר שהוא מראה את העולם בטריליון פריימים לשניה, בפירוט כל כך גבוה שהוא מציג את האור בתנועה. הטכנולוגיה הזאת יכולה יום אחד לשמש כדי לבנות מצלמות שיכולות לראות מעבר לפינות או לראות אל תוך הגוף ללא שימוש בקרני רנטגן.
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 11:02
|
Ido Dekkers approved Hebrew subtitles for Imaging at a trillion frames per second | |
|
|
Ido Dekkers edited Hebrew subtitles for Imaging at a trillion frames per second | |
|
Sigal Tifferet accepted Hebrew subtitles for Imaging at a trillion frames per second | |
|
|
Sigal Tifferet edited Hebrew subtitles for Imaging at a trillion frames per second | |
|
Orr Schlesinger edited Hebrew subtitles for Imaging at a trillion frames per second | |
|
|
Orr Schlesinger edited Hebrew subtitles for Imaging at a trillion frames per second | |
|
|
Orr Schlesinger edited Hebrew subtitles for Imaging at a trillion frames per second | |
|
|
Orr Schlesinger edited Hebrew subtitles for Imaging at a trillion frames per second |