人眼能看到單個光子麼？這是拍到的十億分之一秒內的光子飛行畫面

你現在看到的就是十億分之一秒內的畫面！

已經無比接近於各種電影中超級英雄比如閃電俠快銀，那種讓時間幾乎凝固後的流動速度。

這可是科學家們歷史上首次成功拍攝的一條激光飛行路徑畫面。

你看了好幾秒的這個畫面，實際過程只有 6 納秒，是用每秒 200 億幀 的攝像機拍攝的激光反射畫面。裡面是激光束正在稀薄的空氣中移動。

直接說答案你來感受下這個數量級 吧！

6納秒等於6 ×10的-9 次方秒。

這可是負9次方哦。更直白點的轉換是：

1納秒 = 0.000001 毫秒，

1 毫秒 = 0.001 秒。

你不妨嘗試以你最快的念頭想象一下1毫秒是多長。

而我想告訴你的是，

不要說納秒了，你腦袋光是想僅僅出和感受 1毫秒有多長，實際花的時間，在慢吞吞的身體電信號下，經過：發出感受指令、感受、得到感受信號，可能都快1秒了

不過，科學家制作這段畫面的難點除了對相機的要求，還要解決如何拍攝到光子的問題。

因爲，爲了讓我們的眼睛看到光，光必須需要與我們的眼睛接觸。

事實上，光子是人類唯一能直接看到的東西。人眼就是專門爲檢測光而被大自然設計的。

當光子進入眼睛並被覆蓋在眼睛內後表面上的視網膜上的視杆細胞或視錐細胞吸收時，人就會看見東西。當你看一把椅子時，你實際上並沒有看到一把椅子。你會看到一堆從椅子上反射回來的光子。在從椅子上反射的過程中，這些光子被排列成類似於椅子的圖案。當光子撞擊您的視網膜時，您的視錐細胞和視杆細胞會檢測到並將其發送到您的大腦。這樣一來，你的大腦會認爲它在看一把椅子，而實際上它是在看一堆以椅子圖案排列的光子。

人的眼睛可以看到一束束光子，但能看到一個孤立的光子嗎？你眼睛中的每個視杆細胞確實能夠檢測到一個孤立的光子。然而，如果在相鄰的視杆細胞中幾乎同時檢測到只有幾個光子，你眼睛中的神經迴路只會將信號傳遞到大腦，然後，什麼都沒發生。因此，即使你的眼睛能夠檢測到單個孤立的光子，你的大腦也無法感知識別。如果可以的話，一個孤立的光子看起來就像在一個點上 短暫的閃光。我們知道這一點是因爲一個敏感的相機傳感器確實能夠檢測和處理一個孤立的光子，而光子看起來就像是在一個點上短暫的閃光。

而激光是由一束單一的、清晰聚焦的光束組成的，每個光子，或光粒子，都朝同一個方向移動。只有當足夠多的光子碰巧被煙霧等障礙物偏轉，並進入我們的眼睛時，我們纔會知道激光的存在。

因此正常情況下同樣非常難以感知。

所以，拍攝激光飛行的科學家們，用的攝像機結合了脈衝激光源的工作原理，才得以記錄了光脈衝裡的光子在空中飛行的畫面。當光脈衝與空氣分子碰撞時，會隨機散射出光子，這些光子中有些就會被攝像機拍下來。

他們使用特製的超高速相機，一次能夠探測到單個光子，並在 10 分鐘內記錄了 200 萬個激光脈衝。

這臺相機使用 32 x 32 的光子探測器網格構建，它可以 以每秒約 200 億幀的速度記錄光粒子，然後團隊用相機拍攝了綠色激光在鏡子上發射的側視圖。通過在 10 分鐘內發射 200 萬個脈衝並減去背景噪聲，這樣就能夠建立足夠的空氣散射光子，實現在相機中跟蹤激光反彈時的路徑。

視頻中激光的輕微模糊外觀 ，粗看會有點像慢動作觀看北極光 ，實際正好顯示出了相機的精確度。

光幾乎是人類觀測這個宇宙的唯一手段，

但是，