¿Hay alguna cámara térmica que permita a cualquier persona ver las señales y los rayos circundantes?

Sí. Se llaman radio telescopios.

En primer lugar, no debe llamarlas “cámaras térmicas”, pero sí, los radiotelescopios pueden generar imágenes en los espectros de radio y microondas de radiación electromagnética. Nunca se ha escuchado tanto, porque no tiene un propósito intrínseco para apuntar un radio telescopio terrestre a … el suelo, ¿sabes?

Sin embargo, los radiotelescopios, incluidos los basados ​​en el espacio, se utilizan para analizar diversos fenómenos en el mundo natural, de los cuales el mundo artificial no es más que un subconjunto.

Es posible que hayas oído hablar de algo que se llama “radiación de cuerpo negro”. Es esta cosa en la que cada objeto, sin importar qué tan caliente o frío, emite “luz” en alguna banda de radiación electromagnética, por razones de mecánica cuántica. Esta es la razón por la cual los humanos brillan en infrarrojo, y los anillos eléctricos brillan al rojo vivo. Todo brilla, en una banda de frecuencia u otra.

Ahora, si estás hablando de una “cámara” de mano, que iluminará la banda de radio, hay algunos problemas. Teóricamente, no hay razón para que no podamos tenerlos. Pero desde una perspectiva de ingeniería, es una tarea desalentadora. Este es el por qué:

En primer lugar, las ondas de radio son grandes. Realmente, realmente grande. Tienen longitudes de onda del orden de kilómetros, el tamaño de las montañas. En comparación, la radiación que podemos ver naturalmente, la luz visible, tiene longitudes de onda del orden de los nanómetros. Por esta razón, entre otras, las cámaras (y los ojos) son lo suficientemente pequeñas para ser muy fáciles de manejar, y los radiotelescopios son la antítesis de los portátiles.

En segundo lugar, diseño del sensor “imagen”. La mayoría de los sensores de imagen que tenemos hoy son algunas variantes de la tecnología CMOS. Para “ver” las ondas de radio, tendríamos que diseñar un nuevo tipo de sensor. Y créeme, eso no es una tarea fácil. Combine eso con el hecho de que la mayoría del material que ya usamos para “detectar la luz” es completamente transparente para las ondas de radio. Entonces, tendrías que encontrar materiales especializados que absorban las ondas de radio MUY BIEN. Esto será muy caro.

En tercer lugar, incluso si pudiera construir un sensor y miniaturizarlo para que quepa en, digamos, un casco, al estilo de Iron Man, una imagen vívida tomaría demasiado tiempo para renderizar. Puedes pensar en ello como una larga exposición en una cámara réflex digital: vas a hacer eso todo el día. Esto significa que no podrá ver objetos en movimiento rápido, a menos que estén ridículamente lejos, dicen estrellas de neutrones de gran masa. Si el tiempo de renderizado fuera una prioridad, tendría que estar de acuerdo con ver las manchas de ruido en su imagen. De lo contrario, no es demasiado práctico.

Sin embargo, estos problemas son órdenes de magnitud menos severos, si te parece bien ver radiación de microondas, lo cual, contrariamente a la creencia popular, en realidad constituye una comunicación inalámbrica moderna y no te mata, porque literalmente cubre al planeta, y Parece que lo estás haciendo bien.

Sin embargo, para poder ver en las ondas de radio, ahora sería genial. No habría tal concepto como “noche”, porque el cielo siempre estaría iluminado por la luz de las estrellas. Sin embargo, aparte de eso, no puedo pensar en muchas otras cosas que brillarían en la banda de radio, además de las torres de radio, y por extensión, los objetos que reflejan o dispersan las ondas de radio, como las montañas.

A la vuelta de este siglo, los científicos comenzaron a desarrollar antenas en el régimen térmico. Esto ha progresado bastante bien, vea la página en researchgate.net (pares de antenas acopladas de micro-bolómetro en síntesis de haz) y
Ingeniería de nanoantenas de infrarrojo medio para espectroscopia de absorción de infrarrojos con superficie mejorada para referencias recientes.

En lugar de la detección directa de calor, las antenas infrarrojas son esencialmente un conjunto de antenas bidimensionales diseñadas para captar energía en la banda térmica (varios micrones), todo en un solo chip. Las antenas pueden ser dirigidas en diferentes direcciones simultáneamente o casi simultáneamente al igual que sus hermanos mayores mucho más grandes, llamados radares de matriz en fase.

Cualquier cámara térmica, pero solo si la ‘señal’ es infrarroja y apunta la cámara a la fuente. ¿Viendo las mismas vigas en el aire? Sólo si interactúan con las partículas de polvo por lo que ni idea.
La mayoría de las “señales” hoy en día están muy lejos en el espectro de radio. Los astrónomos, por ejemplo, los detectan con radiotelescopios.