人眼能看到单个光子么？这是拍到的十亿分之一秒内的光子飞行画面

你现在看到的就是十亿分之一秒内的画面！

已经无比接近于各种电影中超级英雄比如闪电侠快银，那种让时间几乎凝固后的流动速度。

这可是科学家们历史上首次成功拍摄的一条激光飞行路径画面。

你看了好几秒的这个画面，实际过程只有 6 纳秒，是用每秒 200 亿帧 的摄像机拍摄的激光反射画面。里面是激光束正在稀薄的空气中移动。

直接说答案你来感受下这个数量级 吧！

6纳秒等于6 ×10的-9 次方秒。

这可是负9次方哦。更直白点的转换是：

1纳秒 = 0.000001 毫秒，

1 毫秒 = 0.001 秒。

你不妨尝试以你最快的念头想象一下1毫秒是多长。

而我想告诉你的是，

不要说纳秒了，你脑袋光是想仅仅出和感受 1毫秒有多长，实际花的时间，在慢吞吞的身体电信号下，经过：发出感受指令、感受、得到感受信号，可能都快1秒了

不过，科学家制作这段画面的难点除了对相机的要求，还要解决如何拍摄到光子的问题。

因为，为了让我们的眼睛看到光，光必须需要与我们的眼睛接触。

事实上，光子是人类唯一能直接看到的东西。人眼就是专门为检测光而被大自然设计的。

当光子进入眼睛并被覆盖在眼睛内后表面上的视网膜上的视杆细胞或视锥细胞吸收时，人就会看见东西。当你看一把椅子时，你实际上并没有看到一把椅子。你会看到一堆从椅子上反射回来的光子。在从椅子上反射的过程中，这些光子被排列成类似于椅子的图案。当光子撞击您的视网膜时，您的视锥细胞和视杆细胞会检测到并将其发送到您的大脑。这样一来，你的大脑会认为它在看一把椅子，而实际上它是在看一堆以椅子图案排列的光子。

人的眼睛可以看到一束束光子，但能看到一个孤立的光子吗？你眼睛中的每个视杆细胞确实能够检测到一个孤立的光子。然而，如果在相邻的视杆细胞中几乎同时检测到只有几个光子，你眼睛中的神经回路只会将信号传递到大脑，然后，什么都没发生。因此，即使你的眼睛能够检测到单个孤立的光子，你的大脑也无法感知识别。如果可以的话，一个孤立的光子看起来就像在一个点上 短暂的闪光。我们知道这一点是因为一个敏感的相机传感器确实能够检测和处理一个孤立的光子，而光子看起来就像是在一个点上短暂的闪光。

而激光是由一束单一的、清晰聚焦的光束组成的，每个光子，或光粒子，都朝同一个方向移动。只有当足够多的光子碰巧被烟雾等障碍物偏转，并进入我们的眼睛时，我们才会知道激光的存在。

因此正常情况下同样非常难以感知。

所以，拍摄激光飞行的科学家们，用的摄像机结合了脉冲激光源的工作原理，才得以记录了光脉冲里的光子在空中飞行的画面。当光脉冲与空气分子碰撞时，会随机散射出光子，这些光子中有些就会被摄像机拍下来。

他们使用特制的超高速相机，一次能够探测到单个光子，并在 10 分钟内记录了 200 万个激光脉冲。

这台相机使用 32 x 32 的光子探测器网格构建，它可以 以每秒约 200 亿帧的速度记录光粒子，然后团队用相机拍摄了绿色激光在镜子上发射的侧视图。通过在 10 分钟内发射 200 万个脉冲并减去背景噪声，这样就能够建立足够的空气散射光子，实现在相机中跟踪激光反弹时的路径。

视频中激光的轻微模糊外观 ，粗看会有点像慢动作观看北极光 ，实际正好显示出了相机的精确度。

光几乎是人类观测这个宇宙的唯一手段，

但是，