Ученые впервые показали релятивистский «поворот» объектов
Альберт Эйнштейн, создавая свою специальную теорию относительности (СТО), перевернул наши представления о пространстве и времени. Мы привыкли думать о них как о чем-то абсолютном, неизменном фоне, на котором разворачиваются события. Но Эйнштейн показал: все не так просто. Особенно когда речь заходит о скоростях, близких к скорости света.
Одним из самых известных следствий СТО является лоренцево сокращение: для неподвижного наблюдателя быстро летящий объект кажется короче в направлении движения. Другое — замедление времени: часы на этом объекте идут медленнее. Эти эффекты, какими бы странными они ни казались, многократно подтверждены экспериментами с элементарными частицами и даже с точными атомными часами на самолетах и спутниках.
Однако был еще один, менее очевидный, но не менее интригующий предсказанный эффект. И вот он-то десятилетиями ускользал от прямого наблюдения.
Куб, который вращается сам по себе? Загадка Террелла-Пенроуза
Представьте, что мимо вас со скоростью, скажем, 90% от световой, пролетает не просто точка, а объемный объект, например, куб. Интуитивно, основываясь на знании о лоренцевом сокращении, мы могли бы ожидать увидеть просто «сплющенный» куб. Но еще в 1959 году физики Джеймс Террелл и Роджер Пенроуз (будущий нобелевский лауреат) независимо друг от друга пришли к выводу: все сложнее. Объект будет выглядеть не просто сокращенным, а еще и… повернутым!
Звучит парадоксально? Как движение вперед может вызвать видимость вращения?
Вся соль — в скорости света (и времени)
Ключ к разгадке кроется в том, как мы вообще видим объекты. Мы видим свет, который от них отразился или был ими испущен. И свету нужно время, чтобы добраться до наших глаз или камеры.
Теперь вернемся к нашему сверхбыстрому кубу. Свет от его ближней к нам грани дойдет до нас быстрее, чем свет от дальней грани, просто потому что последнему нужно преодолеть большее расстояние (сам куб + расстояние до нас). Но пока свет от дальней грани летит к нам, куб успевает еще немного сместиться вперед!
Камера (или наш глаз) фиксирует все лучи, пришедшие одновременно. Но эти лучи были испущены в разное время от разных частей куба, которые в моменты испускания находились в немного разных положениях из-за сверхбыстрого движения. Когда мозг или процессор камеры собирает эти «разновременные» сигналы в единый образ, возникает оптическая иллюзия: мы видим не только переднюю грань куба, но и часть его боковой грани, которая в состоянии покоя была бы скрыта. Итог — куб кажется повернутым.
Этот эффект — комбинация физического лоренцева сокращения и оптических фокусов, связанных с конечной скоростью света и временем его путешествия от разных точек объекта.
Почему мы этого не…
Подробнее https://7ooo.ru/group/2025/05/05/110-kak-na-samom-dele-vyglyadyat-obekty-na-skorosti-sveta-uchenye-vpervye-pokazali-relyativistskiy-povorot-obektov-grss-403377009.html
Присоединяйтесь — мы покажем вам много интересного
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Нет комментариев