1
00:00:00,902 --> 00:00:06,880
דוק אדגרטון עורר בנו השראה עם יראת כבוד וסקרנות

2
00:00:06,880 --> 00:00:12,142
עם התמונה הזו של קליע הנורה דרך תפוח,

3
00:00:12,142 --> 00:00:17,020
בחשיפה של מיליונית השניה.

4
00:00:17,020 --> 00:00:24,327
אבל עכשיו, 50 שנה מאוחר יותר, אנחנו יכולים להגיע למהירויות גבוהות פי מיליון,

5
00:00:24,327 --> 00:00:27,923
ולראות את העולם לא במיליון,

6
00:00:27,923 --> 00:00:29,733
או מיליארד,

7
00:00:29,733 --> 00:00:33,168
אלא בטריליון פריימים לשניה.

8
00:00:33,168 --> 00:00:37,553
אני רוצה להציג לפניכם סוג חדש של צילום,

9
00:00:37,553 --> 00:00:39,612
פמטו-צילום,

10
00:00:39,612 --> 00:00:44,212
טכניקה צילום חדשה, שהיא כל כך מהירה

11
00:00:44,212 --> 00:00:49,413
שניתן ליצור סרטים בהילוך איטי של אור בתנועה.

12
00:00:49,413 --> 00:00:52,151
ועם זה, אנחנו יכולים ליצור מצלמות

13
00:00:52,151 --> 00:00:54,296
שיכולות לראות מעבר לפינות,

14
00:00:54,296 --> 00:00:56,293
מעבר לקו הראיה

15
00:00:56,293 --> 00:01:00,686
או להסתכל אל תוך גופנו ללא שימוש בקרני רנטגן,

16
00:01:00,686 --> 00:01:06,087
ועל ידי כך לאתגר את היכולות שלנו בעזרת מצלמות.

17
00:01:06,087 --> 00:01:09,598
אם אני לוקח סמן לייזר ומדליק ומכבה אותו לסירוגין

18
00:01:09,598 --> 00:01:12,425
בתוך טריליונית השניה --

19
00:01:12,425 --> 00:01:15,237
שזה מספר פמטו-שניות --

20
00:01:15,237 --> 00:01:17,517
אני אייצר כמות מסויימת של פוטונים

21
00:01:17,517 --> 00:01:19,867
ברוחב של פחות ממילימטר,

22
00:01:19,867 --> 00:01:22,793
והחבילה הזאת של פוטונים, הקליע הזה,

23
00:01:22,793 --> 00:01:24,743
ינוע במהירות האור,

24
00:01:24,743 --> 00:01:29,251
ושוב, פי מיליון יותר מהר מאשר קליע רגיל.

25
00:01:29,251 --> 00:01:34,157
אם ניקח את הקליע הזה, וניקח את החבילה הזאת של פוטונים

26
00:01:34,157 --> 00:01:37,330
ונירה אותה לתוך הבקבוק הזה,

27
00:01:37,330 --> 00:01:41,864
איך יתפזרו הפוטונים הללו בבקבוק?

28
00:01:41,864 --> 00:01:46,088
איך נראה אור בהילוך איטי?

29
00:02:06,041 --> 00:02:09,699
כל האירוע -- (מחיאות כפיים)

30
00:02:09,699 --> 00:02:13,918
(מחיאות כפיים)

31
00:02:13,918 --> 00:02:16,521
תזכרו, כל האירוע

32
00:02:16,521 --> 00:02:19,904
לוקח בפועל פחות מננו-שניה

33
00:02:19,904 --> 00:02:22,240
-- זה הזמן שלוקח לאור להגיע --

34
00:02:22,240 --> 00:02:26,740
אבל אני מאט את מהלך הסרט פי 10 מיליארד

35
00:02:26,740 --> 00:02:30,413
כך שאפשר לראות את האור בתנועה.

36
00:02:30,413 --> 00:02:35,034
קוקה קולה לא היו הספונסרים של המחקר. (צחוק)

37
00:02:35,034 --> 00:02:37,081
הרבה דברים קורים במהלך הסרט הזה,

38
00:02:37,081 --> 00:02:39,443
אני רוצה לפרק את זה ולהראות לכם מה קורה פה.

39
00:02:39,443 --> 00:02:42,683
הפולס נכנס לבקבוק, הקליע שלנו,

40
00:02:42,683 --> 00:02:45,245
עם חבילה של פוטונים שעוברת

41
00:02:45,245 --> 00:02:47,082
ומתחילה להתפזר בפנים.

42
00:02:47,082 --> 00:02:49,313
חלק מהאור בורח ומתפזר על השולחן,

43
00:02:49,313 --> 00:02:52,100
ואתם מתחילים לראות את הגלים הללו.

44
00:02:52,100 --> 00:02:54,981
חלק גדול מהפוטונים מגיעים בסופו של דבר אל המכסה

45
00:02:54,981 --> 00:02:57,895
ואז הם מתפוצצים בכיוונים שונים.

46
00:02:57,895 --> 00:02:59,807
כמו שאתם יכולים לראות, יש בועת אוויר,

47
00:02:59,807 --> 00:03:01,473
שקופצת מצד לצד בפנים.

48
00:03:01,473 --> 00:03:03,947
באותו זמן הגלים נעים על פני השולחן,

49
00:03:03,947 --> 00:03:05,816
ובגלל החזרי האור מהחלק העליון,

50
00:03:05,816 --> 00:03:09,450
אפשר לראות אחרי כמה פריימים שההחזרים

51
00:03:09,450 --> 00:03:12,352
מתמקדים באחורי הבקבוק.

52
00:03:12,352 --> 00:03:18,246
אם ניקח קליע רגיל

53
00:03:18,246 --> 00:03:21,647
ניתן לו לעבור מרחק דומה, ואז נאט את הסרט

54
00:03:21,647 --> 00:03:24,196
פי 10 מיליארד, אתם יודעים

55
00:03:24,196 --> 00:03:29,921
כמה זמן תצטרכו לשבת כאן בשביל לראות את הסרט?

56
00:03:29,921 --> 00:03:34,309
יום? שבוע? למעשה, שנה שלמה.

57
00:03:34,309 --> 00:03:38,223
זה יהיה סרט משעמם במיוחד -- (צחוק) --

58
00:03:38,223 --> 00:03:42,275
על קליע רגיל, שנע מאוד מאוד לאט.

59
00:03:42,275 --> 00:03:46,878
ומה בנוגע לתמונות של טבע דומם?

60
00:03:52,770 --> 00:03:58,122
אתם יכולים לצפות שוב בגלים ששוטפים את השולחן,

61
00:03:58,122 --> 00:04:01,035
העגבניה והקיר מאחוריה.

62
00:04:01,035 --> 00:04:05,259
זה כמו לזרוק אבן לתוך שלולית מים.

63
00:04:07,197 --> 00:04:11,087
חשבתי שזה איך שהטבע מצייר תמונה,

64
00:04:11,087 --> 00:04:13,674
פמטו פריים אחד אחרי השני,

65
00:04:13,674 --> 00:04:19,066
אבל ברור שהעיניים שלנו רואות תמונה אינטרגרלית ומורכבת.

66
00:04:19,066 --> 00:04:22,192
אם תסתכלו בעגבניה הזו פעם נוספת,

67
00:04:22,192 --> 00:04:24,708
תשימו לב, שכאשר האור שוטף את העגבניה,

68
00:04:24,708 --> 00:04:27,599
היא ממשיכה לזהור, היא איננה מוחשכת.

69
00:04:27,599 --> 00:04:31,147
למה זה? כיוון שהעגבניה בשלה,

70
00:04:31,147 --> 00:04:33,248
והאור קופץ ממקום למקום בתוך העגבניה,

71
00:04:33,248 --> 00:04:37,714
והוא יוצא החוצה אחרי מספר טריליוניות השניה.

72
00:04:37,714 --> 00:04:40,347
בעתיד, כאשר מצלמת-פמטו

73
00:04:40,347 --> 00:04:42,439
נמצאת בתוך המצלמה של הטלפון הסלולארי,

74
00:04:42,439 --> 00:04:44,149
נוכל ללכת לסופרמרקט

75
00:04:44,149 --> 00:04:48,189
ולבדוק האם פרי כלשהו בשל ללא צורך לגעת בו.

76
00:04:48,189 --> 00:04:53,519
אם כן, כיצד יצר הצוות שלי בMIT את המצלמה הזו?

77
00:04:53,519 --> 00:04:55,486
כצלמים, אתם יודעים,

78
00:04:55,486 --> 00:04:59,547
אם תצלמו עם חשיפה קצרה, תקבלו כמות קטנה מאוד של אור,

79
00:04:59,547 --> 00:05:01,753
ואנחנו רוצים לצלם בקצב המהיר פי מיליארד

80
00:05:01,753 --> 00:05:03,609
מהחשיפה הקצרה ביותר במצלמות שלכם,

81
00:05:03,609 --> 00:05:05,409
כך שאנחנו מקבלי מעט מאוד אור.

82
00:05:05,409 --> 00:05:07,252
אז מה שאנחנו עושים זה לשלוח את הקליע הזה,

83
00:05:07,252 --> 00:05:09,801
החבילה הזו של פוטונים, מיליוני פעמים,

84
00:05:09,801 --> 00:05:12,908
ומקליטים שוב ושוב בסנכרון מתוחכם,

85
00:05:12,908 --> 00:05:14,999
ומתוך ג'יגבייטים של נתונים,

86
00:05:14,999 --> 00:05:17,115
שהמחשב טווה יחדיו

87
00:05:17,115 --> 00:05:20,580
מתקבלים סרטוני-פמטו כמו זה שהראיתי לכם.

88
00:05:20,580 --> 00:05:23,120
אנחנו יכולים לקחת את כל הנתונים הגלמיים הללו

89
00:05:23,120 --> 00:05:26,015
ולטפל בהם בצורה מאוד מעניינת.

90
00:05:26,015 --> 00:05:27,856
סופרמן יכול לעוף.

91
00:05:27,856 --> 00:05:30,318
גיבורי על אחרים יכולים להפוך לבלתי נראים,

92
00:05:30,318 --> 00:05:35,416
אבל מה בנוגע לכוחות על חדשים של גיבור העל העתידי:

93
00:05:35,416 --> 00:05:37,914
היכולת לראות מעבר לפינות?

94
00:05:37,914 --> 00:05:42,587
הרעיון שאנחנו יכולים להקרין מעט אור על הדלת.

95
00:05:42,587 --> 00:05:45,262
הוא הולך לדלג, להסתובב בתוך החדר,

96
00:05:45,262 --> 00:05:47,692
חלק מהאור הזה מוקרן חזרה על הדלת,

97
00:05:47,692 --> 00:05:49,199
וחזרה אל המצלמה,

98
00:05:49,199 --> 00:05:52,687
כך שנוכל לנצל את קפיצות האור הללו.

99
00:05:52,687 --> 00:05:55,084
זה לא מדע בדיוני. באמת בנינו דבר כזה.

100
00:05:55,084 --> 00:05:57,468
בצד שמאל, אפשר לראות את מצלמת הפמטו שלנו.

101
00:05:57,468 --> 00:05:59,847
יש בובה שמתחבאת מאחורי קיר,

102
00:05:59,847 --> 00:06:02,829
ואנחנו הולכים להקפיץ אור דרך הדלת.

103
00:06:02,829 --> 00:06:04,777
אחרי שהמאמר שלנו פורסם

104
00:06:04,777 --> 00:06:06,711
בכתב העת המדעי Nature Communication,

105
00:06:06,711 --> 00:06:08,626
הוא הודגש באתר האינטרנט Nature.com,

106
00:06:08,626 --> 00:06:11,189
והם יצרו את האנימציה הזו.

107
00:06:11,189 --> 00:06:17,591
(מוזיקה)

108
00:06:17,591 --> 00:06:21,052
אנחנו הולכים לשגר את קליעי האור האלה,

109
00:06:21,052 --> 00:06:24,315
והם הולכים לפגוע בקיר הזה,

110
00:06:24,315 --> 00:06:26,970
ובגלל החבילה הזו של פוטונים,

111
00:06:26,970 --> 00:06:29,267
הם יתפזרו לכל הכיוונים,

112
00:06:29,267 --> 00:06:31,515
וכמה מהם יגיעו אל הבובה החבוייה שלנו,

113
00:06:31,515 --> 00:06:34,394
שבתורה תפזר שוב את האור הפוגע בה,

114
00:06:34,394 --> 00:06:38,080
ושוב הדלת תגרום בתורה להחזר של

115
00:06:38,080 --> 00:06:40,152
חלק מהאור המפוזר,

116
00:06:40,152 --> 00:06:42,896
וחלק מזערי של הפוטונים

117
00:06:42,896 --> 00:06:45,180
יחזור חזרה אל המצלמה, אך מה שיותר מעניין,

118
00:06:45,180 --> 00:06:48,926
שהאור המפוזר יגיע במסגרות זמן שונות.

119
00:06:48,926 --> 00:06:53,503
(מוזיקה)

120
00:06:53,503 --> 00:06:56,320
וכיוון שיש לנו מצלמה שיכולה לעבוד במהירות גבוהה מאוד,

121
00:06:56,320 --> 00:06:59,426
מצלמת הפמטו שלנו, יש לה כמה יכולות מיוחדות.

122
00:06:59,426 --> 00:07:02,332
יש לה רזולוציה מאוד גבוהה לזמן,

123
00:07:02,332 --> 00:07:05,850
והיא יכולה להסתכל על העולם במהירות האור.

124
00:07:05,850 --> 00:07:09,395
בשיטה הזו, אנחנו יודעים מהו המרחק, כמובן, ביננו לבין הדלת,

125
00:07:09,395 --> 00:07:11,289
ובנוסף גם את המרחק לחפצים חבויים,

126
00:07:11,289 --> 00:07:12,884
אבל אנחנו לא יודעים איזו נקודה מייצגת

127
00:07:12,884 --> 00:07:15,206
איזה מרחק.

128
00:07:15,206 --> 00:07:18,446
(מוזיקה)

129
00:07:18,446 --> 00:07:22,390
על ידי הקרנה בעזרת לייזר יחיד, אנחנו יכולים לקבל תמונה גולמית אחת,

130
00:07:22,390 --> 00:07:24,840
שבהסתכלות על המסך, היא חסרת הגיון כלשהו,

131
00:07:24,840 --> 00:07:26,720
אבל אז אנחנו מצלמים עוד הרבה תמונות כאלה,

132
00:07:26,720 --> 00:07:29,139
כמה עשרות של תמונות כאלה, מניחים אותן יחד,

133
00:07:29,139 --> 00:07:31,817
ומנסים לנתח את הקפיצות השונות של האור,

134
00:07:31,817 --> 00:07:35,233
ומזה, נוכל לראות את החפצים החבויים?

135
00:07:35,233 --> 00:07:38,152
האם נוכל לראות זאת בתלת מימד מלא?

136
00:07:38,152 --> 00:07:40,788
זה המודל שהצלחנו לבנות. (מוזיקה)

137
00:07:40,788 --> 00:07:44,246
(מוזיקה)

138
00:07:44,246 --> 00:07:52,554
(מוזיקה) (מחיאות כפיים)

139
00:07:52,554 --> 00:07:55,165
יש לנו עוד מספר דברים לעשות לפני שאנחנו לוקחים את זה

140
00:07:55,165 --> 00:07:58,362
לניסויים מחוץ למעבדה, אבל בעתיד,

141
00:07:58,362 --> 00:08:01,196
נוכל ליצור מכוניות שיכולות למנוע התנגשות

142
00:08:01,196 --> 00:08:03,412
עם מה שנמצא מעבר לעיקול,

143
00:08:03,412 --> 00:08:07,326
או שנוכל לחפש אנשים ששרדו כל מיני מצבים מסוכנים

144
00:08:07,326 --> 00:08:11,604
על ידי ניתוח של אור המתפזר דרך חלון פתוח,

145
00:08:11,604 --> 00:08:14,229
או שנוכל לבנות אנדוסקופ שיכול לראות

146
00:08:14,229 --> 00:08:17,499
עמוק אל תוך הגוף מעבר לחסמים,

147
00:08:17,499 --> 00:08:19,375
וגם קרדיוסקופים.

148
00:08:19,375 --> 00:08:21,876
אבל כמובן, בגלל רקמות ודם,

149
00:08:21,876 --> 00:08:24,063
זה קצת מאתגר, כך שזו למעשה קריאה

150
00:08:24,063 --> 00:08:26,916
למדענים להתחיל לחשוב על צילום-פמטו

151
00:08:26,916 --> 00:08:29,505
כדרך חדשה של הדמיה הפותרת

152
00:08:29,505 --> 00:08:33,082
את הדור הבא של בעיות בצילום רפואי.

153
00:08:33,082 --> 00:08:36,963
עכשיו, כמו דוק אדגרטון, מדען בעצמו,

154
00:08:36,963 --> 00:08:42,139
מדע הפך לאמנות, אמנות של צילום סופר מהיר,

155
00:08:42,139 --> 00:08:45,603
והבנתי שאת כל הג'יגבייטים של נתונים

156
00:08:45,603 --> 00:08:47,607
שאנחנו אוספים בכל פעם

157
00:08:47,607 --> 00:08:51,050
זה לא רק על מנת לבצע הדמיה מדעית, אלא גם יכול לבצע

158
00:08:51,050 --> 00:08:54,830
סוג חדש של צילום ממוחשב

159
00:08:54,830 --> 00:08:58,969
עם קפיצות זמן וקידוד צבעים,

160
00:08:58,969 --> 00:09:01,739
כאשר אנו מסתכלים על הגלים הללו,

161
00:09:01,739 --> 00:09:04,414
הזמן בין הגלים הללו

162
00:09:04,414 --> 00:09:08,757
הוא בסך הכל מספר טריליוניות השניה.

163
00:09:08,757 --> 00:09:10,713
אבל קורה כאן משהו מצחיק.

164
00:09:10,713 --> 00:09:13,067
כאשר מסתכלים על הגלים מתחת לפקק,

165
00:09:13,067 --> 00:09:16,687
הגלים מתרחקים מאיתנו.

166
00:09:16,687 --> 00:09:18,836
הגלים אמורים לנוע לכיווננו.

167
00:09:18,836 --> 00:09:20,603
מה קורה כאן?

168
00:09:20,603 --> 00:09:22,561
מתברר, שכיוון שאנו מקליטים

169
00:09:22,561 --> 00:09:27,108
במהירות הקרובה למהירות האור,

170
00:09:27,108 --> 00:09:29,178
מתקבלים אפקטים מוזרים,

171
00:09:29,178 --> 00:09:33,209
איינשטיין היה מת לראות את התמונה הזו.

172
00:09:33,209 --> 00:09:36,478
הסדר שבו האירועים קורים בעולם

173
00:09:36,478 --> 00:09:41,046
נראים לפעמים במצלמה בסדר הפוך,

174
00:09:41,046 --> 00:09:44,405
ועל ידי ביצוע תיקונים בעיוותי הזמן-חלל,

175
00:09:44,405 --> 00:09:48,450
אנחנו יכולים לתקן את ההפרעה.

176
00:09:48,450 --> 00:09:52,691
כך שלא משנה אם מדובר בצילום מעבר לפינות,

177
00:09:52,691 --> 00:09:56,999
או יצירת הדור הבא של הדמיה רפואית,

178
00:09:56,999 --> 00:09:59,679
או יצירת דימויים חדשים,

179
00:09:59,679 --> 00:10:03,238
מאז ההמצאה שלנו, פתחנו לציבור באופן חופשי

180
00:10:03,238 --> 00:10:06,937
את כל הנתונים שאספנו באתר האינטרנט שלנו, ואנו מקווים

181
00:10:06,937 --> 00:10:13,573
שהקהילה המדעית, היוצרת,

182
00:10:13,573 --> 00:10:17,376
תראה לנו שאנחנו צריכים להפסיק להיצמד

183
00:10:17,376 --> 00:10:20,616
לערך המגה-פיקסלים במצלמות שלנו -- (צחוק) --

184
00:10:20,616 --> 00:10:25,646
ולהתחיל להתמקד במימד הבא בהדמיה.

185
00:10:25,646 --> 00:10:30,180
הגיע הזמן. תודה רבה. (מחיאות כפיים)

186
00:10:30,180 --> 00:10:40,385
(מחיאות כפיים)