Sådan kan en cykel bevæge sig nær lysets hastighed se ud for en menneskelig observatør

Et par forskere ved Surrey University har forsøgt at vise, hvordan en cykel, der bevæger sig nær lysets hastighed, kan se ud for en menneskelig observatør. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society A , E.C. Cryer-Jenkins, og P. D. Stevenson udvider tidligere forskning, der forsøgte at beskrive, hvordan et objekt med nær lyshastighed ville se ud for et kamera, denne gang med fokus på dens udseende for en kikkertobservatør.

Ikke længe efter Einstein offentliggjorde sine ideer om særlig relativitet, andre begyndte at spekulere på, hvordan et objekt, der bevæger sig nær lysets hastighed, ville se ud - i 1930'erne, fysiker George Gamow foreslog et tankeeksperiment om emnet i en fysikbog for børn. Han foreslog, at cyklen ser ud til at være Lorentz -kontrakt. Denne opfattelse holdt indtil 1950'erne, da Roger Penrose og James Terrell påpegede problemer med det koncept - billeder på kamerafilm genereres af fotoner, der ankommer i samme øjeblik, for eksempel, ikke af dem, der udsendes af objektet på samme tid. Dermed, hvad en person ser, er et patchwork af fotoner, der er strikket sammen og kommer fra objektet på forskellige tidspunkter. Terrell foreslog, at et sådant objekt ville se ud som om det var roteret med dets bageste del proportionalt stigende i forhold til dets ansigt.

Senere arbejde antydede, at billederne af et sådant objekt fanget af et kamera ville være endnu mere komplekse på grund af en række forvrængninger. Især de fleste af disse arbejder fokuserede på, hvordan et objekt kunne se ud, hvis det blev fotograferet med nær lyshastighed. I denne nye indsats, forskerne har udvidet tidligere forskning for at muliggøre introduktion af en kikkertobservatør - en person med to øjne. Hvis en cykel bevæger sig forbi nogen, venstre til højre, billeder af det dannes i venstre øje før det højre - ved normale hastigheder, hjernen er i stand til at kompensere for denne forsinkelse, at give mennesker et problemfrit filmlignende indtryk af objekter i verden omkring dem.

For at tage højde for tidsforsinkelsen, forskerne tilføjede en analytisk tidsforsinkelse - anvendte den på transformationerne af objektets sande placering i forhold til dets tilsyneladende placering. De indregnede også Doppler -effekten og intensitetsforskydninger, der ville være involveret i et sådant objekt. De fremstillede derefter en simulering, der viste, hvordan de tror, ​​at en cykel ville se ud for et menneske, når den bevægede sig nær lysets hastighed.

© 2020 Science X Network