Видимі промені лазерного світла, що пронизують простір, є неодмінним атрибутом науково-фантастичних фільмів, у яких демонструються сцени масштабних космічних баталій. Насправді все виглядає зовсім інакше, ці промені дуже важко побачити навіть у повітрі, а у вакуумі безповітряного простору вони повинні бути абсолютно невидимими. Для того, щоб отримати можливість побачити будь світло необхідно, щоб його фотони потрапили прямо в очі людини. А так як фотони лазерного світла пересуваються тільки в одному напрямку в межах вузького променя, їх можна побачити тільки в тому разі, якщо вони відіб’ються від чого-небудь, наприклад, від молекул повітря.Розсіювання лазерного світла молекулами чистого повітря занадто слабкий для того, щоб на це змогли зреагувати світлочутливі нервові закінчення сітківки ока. З-за цього під час лазерних шоу в приміщення запускають дим або пара, що розсіює набагато більшу кількість фотонів, роблячи промені лазерів добре видимими. «Ми ж спробували і нам вдалося побачити світло лазера, який просто «проходить» повз і на нього не виявляється ніяких додаткових впливів» — розповідає Женев’єва Гэрипи (Genevieve Gariepy), вчений з університету Херіот-Уотта (Heriot-Watt University), Единбург, Великобританія.
Для того, щоб отримати можливість побачити світло лазера вчені створили камеру з неймовірно чутливим датчиком, який здатний вловити ту невелику кількість фотонів, що розсіюється молекулами чистого повітря, і з високою точністю зареєструвати час їх прибуття. Датчики були сформовані у вигляді матриці 32 на 32 елемента, а їх чітка синхронізація дозволила досягти величезній швидкості зйомки, яка дорівнювала 20 мільярдів кадрів в секунду.Об’єктив надшвидкісної камери був звернений у бік сцени, на якій були встановлені дзеркала, що відбивають світло імпульсів лазера. Для зйомки короткого відеоролика знадобилося близько 2 мільйонів імпульсів лазера, які були зроблені протягом 10 хвилин. Подальша обробка відзнятого матеріалу дозволила відфільтрувати сторонні шуми, залишивши лише картину руху імпульсу, сформовану фотонами лазерного світла, розсіяного молекулами повітря.
«Так, буквально кадр за кадром, ми зібрали всю картину переміщення імпульсу лазерного світла через оптичну систему» — розповідає Женев’єва Гэрипи, — «Тільки для поліпшення сприйняття нам довелося накласти отримане відео на фонове зображення, зняте звичайною камерою, і пофарбувати світло в зелений колір для того, щоб він відповідав істинного кольору лазерного світла».Даний експеримент починався вченим як чисто дослідницький проект. Але вони вважають, що така камераможе використовуватися на практиці, наприклад, для вивчення властивостей і поведінки короткоживущей іонізованій плазми та інших швидкоплинних процесів.