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 Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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