如何抓住瞬间

俞叶

激烈的足球比赛中，一方队员以一个极快的犯规动作导致另一方队员跌倒在地，但即使眼观六路的裁判也没有看清，不知该如何裁断，怎么办，只要让赛场上的快速摄影以慢镜头播放一下，就看清了。快马有没有四蹄腾空的时候？历史上就有人就此打过赌，打赌者也是找摄影大师设计了一种快速拍照装置而捕捉到快马凌空的英姿。

出于科技发展的需要，很多瞬息变换的过程需要研究，但每秒拍摄几千次的高速摄影机已经无能为力了。例如化学中的分子碰撞反应的过程：分子相互靠近，靠近到一定程度，两个分子快速“牵手”形成中间状态的产物，这中间状态的产物极不稳定，它有两种选择，一是两个分子从“牵手”到“拥抱”，形成稳定的产物；二是两个分子也会从“牵手”到“拜拜”，没有组成稳定的“家庭”。这中间状态的产物到底是怎么个状态？要给它拍个照可是难了！它只在这个世上存在不到万亿分之一秒！在这么短的时间里，宇宙中最快的光也只是走过0.3毫米的距离！可见，摄影机无论做到如何高速，都来不及把中间产物的倩影留下来。

那么我们是不是就无缘见中间产物一面了？科学家真是有办法，他们想到，既然光速是宇宙中最快的，那就让光见证中间产物极短暂的一生吧。

办法是这样的：现在激光器可以发射持续时间仅10-15秒的激光束。让两束激光一先一后射向反应物，先到达的激光激发分子反应，既然中间产物的存在时间只有10-12秒，那就让另一束激光推迟10-13秒到达，就可以照射到中间产物了。

那么如何控制第二束激光的到达时间呢？科学家想了个巧妙的办法，让第二束激光多走一点路就可以了，例如平面玻璃镜有两个表面，射过来的一束激光就可以在两个表面上反射回去，从而分成两束激光，其中一束激光由于多走了两个玻璃厚度那么远的距离，就会稍滞后一些。只是这平面玻璃镜的玻璃需要做得很薄，大约50微米厚。

当第二束激光照射到中间产物，产生独特的光谱，又该怎么办呢？这么短暂的如何捕捉呢，我们只需要守株待兔就可以了，在反应物的周围布上感光胶片，只要这光谱一闪现，就会在感光胶片上留下中间产物的光谱影像，也就相当于留下了一张靓照。我们还可以调节镜子的厚度，改变第二束激光到达的时间，从而可以拍下中间产物从生成到消失的不同时期的面貌，充分展现出中间产物的一生是如何变化和度过的了。

当然这种极速摄影术不仅仅用在窥视化学反应的中间产物上，它还可以给我们展现许许多多发生在万亿分之一秒里的神奇事物。