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时间能放大吗?

十万个为什么 物理 2020-10-08 47 0 | 作者:为什么

  在运动会的100米短跑比赛中,经常发生这样的事情:两个运动员几乎同时跑到终点,计时的秒表上指示着相同的时间,就连经验丰富的终点裁判员,也不能一下断定究竟谁是第一名,因为领先者仅以一肩之差,超前了百分之几秒的时间撞上了终点线。

时间能放大吗?

  在科学研究工作中,有时候也会遇到很多瞬息万变的高速运动过程,依赖人的眼睛是无法观察仔细的。

  有没有办法把短暂的瞬间放大呢?

  如果你看过《美的旋律》这部体育纪录影片,一定不会忘记那些令人神往的“慢动作”。体操健儿的矫健奔放的表演,一下子变得那么轻逸、缓慢。我们可以清清楚楚地看到他们是怎样跃起、空翻、侧身旋转,最后又平平稳稳地落地。每一个细小动作都是完成得那么稳健而又准确。这真是一次“美的享受”。

  普通的摄影机每秒钟拍摄24张,放映时也用相同的速度,我们看到影片中的动作自然如常。如果摄影时每秒钟拍摄240张,放映时仍用每秒24张的速度,那么一切动作都会变得缓慢了一一时间被放大了10倍。

  提高摄影机的拍摄速度,时间的放大倍数可以更大。一架每秒拍摄200000张的高速摄影机,它1秒钟所拍摄的胶卷,用普通电影放映机来放映,可以足足放映2小时l刻钟,等于将时间放大了约8200倍。在科学实验中,这种高速摄影机,就被用于详尽地观察和分析火箭、导弹发射后的加速度、飞行方向的稳定性、多弹头分导和溅落过程及爆炸范围,研究提高导弹的飞行性能、命中率和杀伤能力。除了军事技术和空间科学外,高速摄影现在广泛运用于高能物理、化学、生物、医学及工农业等科研工作中。

  近代化的运动场上,在田径比赛时,我们已经可以看到高速摄影机在跑道的终点线旁默默地工作着。

  现在人们已经创造出每秒钟可以拍摄1亿张照片的超高速摄影机一一放大时间400万倍。可惜它还是不能满足核物理学家的要求,无法用它来记录经过加速器加速后的高速粒子的运动过程。

  “欲穷千里目”,看来还需“更上一层楼”。