Как бы выглядел велосипед, который движется со скоростью света?

Физикам удалось сделать трехмерную модель велосипеда, двигающегося с невероятной скоростью.

Недавно физикам удалось сделать самые реалистичные расчеты того, как будет выглядеть велосипедист, если он движется со скоростью, близкой к скорости света. Это сценарий мысленного эксперимента специальной теории относительности Эйнштейна, согласно которой размеры быстро движущегося объекта сжимаются вдоль направления движения.

Также ученые доказали, что наблюдение за движением тела, перемещающегося со скоростью света, может вызвать у вас тошноту. Неприятное явление происходит по следующей причине: визуальная информация, поступающая из двух глазных яблок, объединяется в искаженную, запутанную мысленную картину, которая, по словам экспертов, вызывает головокружение.

Десятилетиями физики пытались выяснить, как будет выглядеть объект, движущийся со скоростью света. Родившийся в СССР физик Георгий Гамов переехал в США в 1930-х годах. Он написал книгу «Приключения Мистера Томпкинса», в которой детям простым языком были представлены основные положения физики. Но в произведении была еще одна интересная деталь: в ней описывался мысленный эксперимент, который длился годами.

«Главный герой переносится в странный мир, в котором скорость света лишь немного быстрее скорости велосипеда. Он видит проезжающего мимо велосипедиста, который движется с эффектом Лоренцева сокращения в соответствии со специальной теорией относительности Эйнштейна», – кратко описали эксперимент британские исследователи в статье печатного издания «Труды Королевского общества».

Сокращение Лоренца – это визуальный эффект, заключающийся в том, что с точки зрения наблюдателя движущиеся относительно него предметы имеют меньшую длину, чем их собственная длина. Но в британской статье исследователи сформировали новое восприятие велосипедиста, который едет со скоростью света.

Для этого Эван Крайер-Дженкинс и Пол Стивенсон из Университета Суррея в Гилфорде (Великобритания) построили трехмерное изображение, видимое бинокулярным зрением.

Ученые объясняют это следующим образом:

«Различные части велосипедиста находятся на немного отличном от наблюдателя расстоянии, поэтому фотография «гонщика» будет состоять из фотонов, которые покинули велосипедиста и велосипед в разное время. Как следствие, картина выглядела бы гротескно искаженной. А именно: передняя часть велосипеда казалась бы расплющенной, а левая сторона тела – ужасно искривленной, поскольку она отстает от правой. Эти различия, при представлении наблюдателю, скорее всего, вызовут эффект сильного укачивания».

Причина – прогрессирующее понимание человеческого зрения. Двумя глазами («бинокулярное зрение») наш мозг получает информацию в двух секциях, общая микрозадержка которых увеличивается с чрезвычайно высокой скоростью. Все параметры сразу удваиваются и перемешиваются в стереоскопе.

Дополнительная визуальная информация, которую мы получаем с помощью света и тени, трехмерного «вещества», цветов и т. п., только усиливает визуальную путаницу. Ученые смоделировали это, используя математические модели для каждого из различных визуальных параметров.

Разработка этой модели – уникальный способ рассмотреть вопрос относительного движения. Если колесо движется со скоростью света, кажется, что половина каждого колеса вращается вперед, в то время как остальная часть – технически движется назад. Это одна из причин, по которой мысленный эксперимент занял несколько лет. Сплющится ли велосипед (визуально, естественно), даже если колеса не имеют единого вектора движения?

И хотя все это звучит неправдоподобно (ведь никто не ездит на велосипеде с подобной скоростью), по словам исследователей, результаты эксперимента можно использовать в сфере космоса и телескопии.

 «Эти методы могут быть интегрированы в релятивистский зонд для наблюдения за проходящими мимо стационарными объектами или синтетической апертурой, которая позволит исследовать отдаленные, релятивистские объекты», – объяснили ученые.

По сути, мощный космический аппарат может сопоставлять проходящие мерцания с искажением, описанным в статье научного журнала, и впоследствии обнаруживать на очень высоких скоростях целые объекты.

 

Оцените новость:
708
Источник — © 1gai.ru
Автор — 1gai
Услугами каких банков вы пользуетесь?

Новостная рассылка


Рассылка анонсов статей производится каждый понедельник