Физики впервые «сфотографировали» релятивистское искажение объекта
В 1959 году физики Джеймс Террелл и Роджер Пенроуз независимо друг от друга показали, что объект, движущийся с околосветовой скоростью, будет восприниматься наблюдателем не сжатым, а слегка повернутым — из-за оптического эффекта, который до сих пор существовал только в теории и численных симуляциях. Теперь ученые впервые подтвердили его экспериментальным путем.
Одно из ключевых предсказаний специальной теории относительности Эйнштейна — лоренцево сокращение — гласит, что длина объекта, движущегося на релятивистской скорости, становится короче по сравнению с длиной в состоянии покоя, а время для него замедляется. Этот эффект многократно подтверждался в экспериментах с частицами, движущимися почти со скоростью света.
Однако визуализировать так называемое вращение Террелла — Пенроуза — оптический эффект, при котором в глазах наблюдателя движущийся на релятивистской скорости объект выглядит не сжатым, а немного повернутым — удавалось только в симуляциях. Поворот при этом не физический: объект не меняет форму и не деформируется, это лишь иллюзия восприятия, вызванная разницей прибытия света от разных частей движущегося тела.
Теперь, чтобы воспроизвести визуальные эффекты при разных формах объектов, физики из Венского университета (Австрия) под руководством Доминика Хорнофа (Dominik Hornof) взяли неподвижный 3D-распечатанный куб (а также аналогичную сферу) и освещали его серией лазерных импульсов. Имитировать эффект «снижения» скорости света до двух метров в секунду удалось с помощью лазерных импульсов и сверхбыстрой камеры.
Импульсы при этом запускались последовательно, с изменяющимся временем задержки, а макеты между экспозициями сдвигали на небольшое расстояние — такое, которое объект бы прошел за время между импульсами, если бы двигался с околосветовой скоростью. Отраженный свет от разных частей куба и сферы фиксировали с помощью камеры, поэтапно воссоздавая одномоментное восприятие движущегося объекта.
По итогу ученые получили набор снимков и анимации, имитирующих восприятие объекта в движении. Их собрали в единый кадр, соответствующий одному моменту времени для наблюдателя. Таким образом физики продемонстрировали кажущийся поворот, аналогичный вращению Террелла — Пенроуза при наблюдении с ортогональной проекцией. Текст научной работы представлен в журнале Communications Physics.
Авторы статьи отметили, что скорость объекта оставалась низкой, поскольку они имитировали оптическое искажение, а не физику движения на околосветовой скорости. Тем не менее новый эксперимент — первый в истории случай физического моделирования релятивистского искажения изображения, открывающий путь к экспериментальной визуализации других эффектов, ранее доступных лишь в теории или численных симуляциях.
Telegram 
Дзен 
VK С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии