【物理】世界最高速カメラで「光のカオス現象」の撮影を可能にした研究 [すらいむ★]

1 ：すらいむ ★：2021/01/19(火) 11:10:43.91 ID:CAP_USER.net

世界最高速カメラで「光のカオス現象」の撮影を可能にした研究

　台風の進路から、噴水のしぶきまで、世界は正確に予測することが難しいカオスに支配されています。

　しかし、カオス理論は実験で確認することが非常に難しく、この分野の研究は若干下火になりつつありました。

　1月13日にオンラインジャーナル『Science Advances』で発表された新しい研究は、毎秒10億フレームを記録できる超高速カメラを使ってレーザー光の光の反射を観察することで、実験によってカオスシステムが研究できる新しいツールを開発したと報告しています。

　光の反射はかなり正確に予測可能な現象に思えますが、そこにも予測不可能なカオス現象がついてまわるようです。

（以下略、続きはソースでご確認下さい）

ナゾロジー　2021/1/18(月) 17:00
https://nazology.net/archives/79879

2 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 11:35:22.70 ID:3LX7Z7wC.net

サイコロは神を振らない

3 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 13:55:49.13 ID:hCW+jtWk.net

ネコと和解を

4 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 14:18:05.50 ID:kIpiipq8.net

俺は人生そのものがカオス

5 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 14:47:25.78 ID:1NQxiYiS.net

>>2

今は「神は振ったサイコロを目を自由にできる」

6 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 14:58:04.20 ID:O2Ki7C+A.net

ある容器の凸凹の大きさや角度などしっかり計算すればいいんでないかい？
手の甲の水も、産毛の生え方や見えない肌の荒れなど全て計算に入れればわかるでしょ。
計算式を作らないで答えが分からないのがカオス理論とかカオス過ぎるｗ
とりあえず光に安定性を持たせ容器の凹凸のどの部分に照射するかコンマ1ミリのズレもなくやってみろよ。

7 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 15:00:20.98 ID:8vPT+q8Z.net

>1 の論文
"Single-shot compressed ultrafast photography at one hundred billion frames per second"
Liang Gao, Jinyang Liang, Chiye Li, and Lihong V. Wang
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4270006/

ピコセカンドレーザー　Attodyne APL-4000
レンズ　フジノン
レンズ　オリンパス
高ダイナミックレンジストリークカメラ　浜松ホトニクス　C7700
顕微鏡用スタンダードカメラ　浜松ホトニクス　ORCA-R2
DMD(digital mirror device)　Texas Instruments LightCrafter

8 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 15:06:24.51 ID:CklgMnxy.net

ニコ爺発狂

9 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 15:07:51.08 ID:8vPT+q8Z.net

>7に図があるけど、かなりトリッキーな仕掛けになってて
CCDから読み出せるのは、そのままではわけがわからんパターンで、
逆問題の近似解によるフレーム推定とかやってるな

単純な仕組みで秒10億フレームは今でも無理なんだろうね

10 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 15:11:12.59 ID:ZfVadukp.net

完全に平面な反射板なんか作れるわけがない。はい論破。

11 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 15:38:28.94 ID:JiI9BRtx.net

俺のハゲ頭撮影すんなよ

12 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 15:39:57.15 ID:e8MTr914.net

混沌混沌コントントン
混沌混沌コントントン
混沌混沌コントントン
('ω')

13 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 18:17:11.31 ID:Jl8Qo/Cl.net

>>1記事見たら反射する物体の形状が複雑でしかも何回も反射していると
物体のどこに光が当たるかがどんどん困難になるって話だなあ

14 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 18:25:54.73 ID:woV4yCNB.net

>>2
そうかもだけど
髪の計算過程が複雑すぎる訳で
ハゲ散らかすかどうか予測困難って事よ

それがカオスって事よ

15 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 18:52:18.16 ID:qNjT9Wpd.net

>>2
でも神はサイコロを振る

結論：サイコロは非モテ

16 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 19:46:14.62 ID:6vcypKJU.net

>>6
わかんないならわかんないって言えば？わかんないことを恥ずかしがらなくていいんだよ
知ったかぶりは恥ずかしいけどね

17 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 20:29:38.67 ID:vIUVEKGz.net

>>6
コンマ1ミリってデカいよね

18 ：名無しのひみつ：2021/01/19(火) 23:58:26.30 ID:KvzfjvJC.net

カオス理論の真骨頂は何が起こるかの予測ではなく
何が起こらないかの絞り込み

19 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 00:12:26.62 ID:iN3FvBVP.net

>>6
産毛の生え方ではなくて
分子構造、いや、それ以下の構造まで
明らかにすると言う事だよ

20 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 03:49:08.44 ID:Gmr6veNi.net

振子の運動がどっかで確か発散したりしてカオスるよな
割と巨視的でおもろいと思う
ここで言ってるのはすげー微視的な話だが結局これはカオスは微視的に観測できりゃなんとでもなるって事かな
力技だな

21 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 04:10:42.04 ID:owCjxTSh.net

その撮影画像が演算で生成されたものなら意味がない

22 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 08:26:37.53 ID:5FKdp5QO.net

　非侵襲で体内を画像化する医療用装置
　魚群探知
　地下資源探査
演算で画像を生成してるものは色々ある。どれも、それなしへはもう戻れない。
資源探査とか巨額の利益に結び付いてる。

23 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 09:19:21.10 ID:owCjxTSh.net

演算なら物理現象を直接観測してない、いわば確率の上で示している画像だろう

24 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 10:01:25.92 ID:vchstmQC.net

オカズ理論

25 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 10:13:35.01 ID:ptx/erQU.net

>>6
コンマ1mmってwwwｸｿﾜﾛﾀ

26 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 10:39:34.12 ID:a9RKNdkw.net

カオス理論って用語が出る記事は必ずカオス理論の意味を説明すべき
予測不可能って意味で捉えてる人多いだろ

27 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 10:52:36.97 ID:IFMau2Oj.net

＞ある容器の中で光を反射させた場合、その経路は予測可能な問題になります。
＞しかし、実際はレーザーの不安定性や、容器内表面の非常に小さい不規則な凹凸によって、実験を繰り返すたびに光は異なる経路をたどることになります。

射出時の初期条件の僅かな違いのみが増幅されてズレていく、というカオス的挙動とは違う気がするけど、
こういう軌跡を撮影できるシステムが出来たことがすごいんだろうな

28 ：名無しのひみつ：2021/01/20(水) 15:40:17.07 ID:Bj0g2VuF.net

予測不能とは知識の放棄である

29 ：名無しのひみつ：2021/01/21(木) 03:59:56.02 ID:yqkIkWAh.net

小さい世界を知りたいならそれに合わせて全ての装置・環境・距離等も小さくしろよ
話はそれからだ

30 ：名無しのひみつ：2021/01/21(木) 04:13:10.59 ID:iCJsH644.net

自分の未来すらわからんのが人間

31 ：名無しのひみつ：2021/01/21(木) 04:19:25.15 ID:iCJsH644.net

>>1予知能力は素晴らしい
https://file24-d-cdn.eay.jp//files/20201228-1534_ee8e96aa49ab7973ba11214966aad5b2.png
https://file3-d-cdn.svk.jp//files/20210118-1315_da4ae26b5182506347537606610ee078.png

32 ：名無しのひみつ：2021/01/21(木) 05:26:45.15 ID:wrh6dXW7.net

>>26
これな
カオスを混沌だと思ってるヤツ多そうだもんな

理系でカオスというと「初期条件の僅かな差がその後の結果に大きく影響を与えるもの」なんだけどね
ちなみに初期条件が完全に一致してる場合は結果も同じになる、この点が「ランダム」とは違う
「バタフライエフェクト理論」にした方が一般人には理解されよう

33 ：暇人：2021/01/21(木) 07:18:27.42 ID:ZXYEYLNg.net

途中のパラメータが多すぎて初期値と結果の関係が予想不能
って僕は理解していたけど・・
バタフライ効果は量子学上では否定されているよ。

34 ：名無しのひみつ：2021/01/21(木) 08:31:05.81 ID:dac02qI+.net

レーザーの不安定性はその「初期値の差」になるんだろうけど、それ以外に軌跡に影響を与える鏡の表面を原子レベルやそれ以下で滑らかにするのはまあ現実的に不可能だよな…

35 ：名無しのひみつ：2021/01/21(木) 10:33:41.60 ID:Z2wjp1sg.net

>>33
多体問題のように解析的に解けない物をカオスと呼ぶこともあるけど、二重振り子のように数値解析によって解くことが出来る現象もカオスになる
後者の場合、初期値鋭敏性によってある時点での状態が大きく異なるから一見予測不可能に見える

36 ：暇人：2021/01/21(木) 18:47:18.84 ID:ZXYEYLNg.net

＞３５
なるほど。サンクス