Technologia
Udało się uchwycić ruch pojedynczych cząstek z prędkością 1600 kl/s [FILM]

Japońscy naukowcy dokonali ogromnego przełomu w procesie obserwacji ruchu cząstek. Nowa technika pozwoli zainicjować zupełnie nowe badania, które zaowocują poznaniem przez nas tajników funkcjonowania Wszechświata.

Świat atomów i cząsteczek jest trudny do zbadania, nie tylko dlatego, że jest tak mały, ale również dlatego, że wydarzenia zachodzą w nim niezwykle szybko. Teraz ten świat stoi przed nami otworem, a to za sprawą naukowców z Uniwersytetu w Tokio. Opracowali oni technologię, która pozwala rejestrować ruch cząstek. Jeśli możemy je „zatrzymać w czasie” za pomocą szybkiej kamery, to i możemy dokładnie prześledzić ich interakcję.

Teraz jest to możliwe za pomocą zmodyfikowanego transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Pozwala on rejestrować obraz w aż 1600 klatek na sekundę, czyli 100-krotnie więcej niż było to dotychczas. Taka metoda ma jednak jeden, ale poważny minus. Uzyskane obrazy są mocno zaszumione. Problem ten udało się nieco obejść za pomocą algorytmów uczenia maszynowego. Tutaj pomocna okazała się więc sztuczna inteligencja i system analizy pikseli. Gdyby nie on, to mielibyśmy jeden wielki szum.

Naukowcy z Uniwersytetu w Tokio opublikowali film, na którym możemy zobaczyć w pełnej krasie efekty ich ciężkiej pracy. Pojawiają się tam cząsteczki fullerenu. Składają się one z 60 atomów węgla, połączonych ze sobą w taki sposób, że przyjmują kształt kulisty. Zostały one umieszczone w wibrującej węglowej nanorurce. Na filmie wyglądają, jakby stały w miejscu, ale gdy bardziej się przyjrzymy, to zobaczymy, że jednak poruszają się i wchodzą w interakcje ze sobą.

Nowa technika dopiero jest rozwijana. Naukowcy uważają, że nowe superkomputery i algorytmy pozwolą dokonywać większej ilości obliczeń, co zaowocuje polepszeniem jakości obrazu. Wówczas będziemy mogli lepiej przyjrzeć się cząstkom i zjawiskom przez nie tworzonym. W ten sposób znajdziemy się na najlepszej drodze do rozwikłania największych tajemnic Wszechświata.

Źródło: GeekWeek.pl/CSJ Journals/University of Tokyo / Fot. University of Tokyo