객체가 매우 빠르게 움직일 때 (빛의 속도에 가까이 가면 – 당연한 것으로 받아들이는 특정 기본 가정은 더 이상 적용되지 않습니다. 이것은 알버트 아인슈타인의 특별한 상대성 이론의 핵심 결과입니다. 그런 다음 물체는 휴식 중일 때보 다 길이가 우수하며 실험실과는 다른 물체의 시간에 시간이 다릅니다. 이 모든 것이 실험에서 반복적으로 확인되었습니다.
그럼에도 불구하고, 상대성의 흥미로운 결과 중 하나는 아직 관찰되지 않았다. 1959 년, 물리학 자 제임스 테렐과 로저 펜 로즈 (2020 년 노벨상 수상자)는 독립적으로 빠르게 움직이는 물건이 바뀌어야한다는 결론에 도달했습니다. 그러나이 효과는 결코 입증되지 않았습니다. 이제 비엔나 (비엔나)와 비엔나 대학교의 협력은 처음으로 레이저 충동과 정확한 챔버를 사용하여 효과를 재현하는 데 성공했습니다.
더 빠르고 짧을수록 아인슈타인의 길이를 줄입니다
“로켓이 빛의 속도의 90 %의 속도로 로켓이 우리를 지나치게 부서지고 있다고 가정 해보십시오. 우리에게는 이륙 전과 같은 길이가 같지만 2.3 배 더 짧습니다. 이것은 Lorentz의 수축이라고도하는 상대 론적 길이 감소입니다.
그러나이 감소는 사진을 찍을 수 없습니다. Peter Shatshnider는“미사일의 사진을 찍고 싶다면 날아갈 때 다른 지점의 빛이 카메라에 도달하는 데 다른 시간이 걸렸다는 것을 고려해야합니다. 물체의 다른 부분에서 나오는 빛이 렌즈 나 우리 눈에 동시에 도착하는 빛은 동시에 방사되지 않았으며 이는 복잡한 광학 효과로 이어집니다.
레이싱 큐브 : 회전하는 것처럼 보였습니다
슈퍼 팬 팬 개체가 큐브라고 상상해 봅시다. 그런 다음 당사자가 우리에게서 돌린 파티는 우리를 향한 측면보다 더 나아갑니다. 두 개의 광자가 동시에 우리의 눈에 도달하면 큐브의 앞쪽 모서리 중 하나와 후면 모서리 중 하나가 뒷면 코너에서 광자가 계속되었습니다. 따라서 초기에 방출되었을 것입니다. 그리고 그 당시 큐브는 빛이 앞쪽 모서리에서 방사 될 때와 같은 위치에 있지 않았습니다.
Peter Shatshnider는“이것은 큐브가 바뀌는 것처럼 우리를 보게합니다. 이것은 길이의 상대 론적 감소와 다른 지점에서 빛의 움직임의 다양한 시간의 조합입니다. Terrell과 Penrose가 예측 된 것처럼 이것은 함께 회전하는 것처럼 보입니다.
물론, 매우 빠른 기계를 촬영할 때에도 일상 생활에서는 중요하지 않습니다. 가장 빠른 공식 -1 자동차조차도, 자동차 근처에서 방출되는 빛 사이의 시간 차이에서 거리의 작은 부분 만 움직일 것입니다. 그러나 로켓이 빛의 속도에 가까워지면이 효과가 명확하게 보일 것입니다.
효과적인 가벼운 스턴트 속도
기술적으로, 현재 미사일을 사진에서 볼 수있는 속도로 속도를 높이는 것은 불가능합니다. 그럼에도 불구하고, Peter가 Ustem에서 Tu Wyen까지 자체 학교가 이끄는이 그룹은 예술에서 영감을 얻은 또 다른 솔루션을 발견했습니다. 그들은 매우 짧은 레이저 임펄스와 고속 카메라를 사용하여 실험실의 효과를 재현했습니다.
“우리는 실험실 주변의 큐브와 구체를 옮기고 레이저 플래시를 녹음하기 위해 고속 카메라를 사용했으며, 다른 시간 에이 물체의 다른 지점에서 반영되었습니다. “적절한 시간이되면 빛의 속도가 초당 2 미터를 넘지 않는 것처럼 동일한 결과를 제공하는 상황을 만들 수 있습니다.”
풍경의 다른 부분의 이미지를 하나의 큰 이미지로 결합하기 쉽습니다. 여기서 처음으로 수행 된 것은 시간 계수를 켜는 것입니다. 객체는 다른 시간에 그림을 찍습니다. 그런 다음 빛의 속도가 2m/s에 불과하면이 시점에서 빛이 방사 된 순간에 레이저 플래시로 조명 된 영역은 하나의 움직임이없는 이미지로 결합되었습니다. 이것은 Terrell-Penrosis의 효과를 보입니다.
Peter Shatshnider는“우리는 움직임이없는 이미지를 초대형 객체의 짧은 비디오 클립에 결합했습니다. 결과는 정확히 우리가 기대했던 것입니다. “큐브는 뒤틀린 것처럼 보이고 구체는 구체로 남아 있지만 북극은 다른 곳에 있습니다.”
예술과 과학이 서로를 둘러싸고있을 때
Terrell-Penrosis의 효과에 대한 시연은 과학적 성공만이 예술과 과학 사이의 특별한 공생의 결과 일뿐입니다. 출발점은 몇 년 전 Venom University of the Veins 및 Vienna Technological University와 협력 한 아티스트 Enara de Dios Rodriguez의 아티스트 과학 프로젝트로 초대형 사진과 “Tinka of Light”의 가능성을 연구했습니다.
결과는 저널에 게시되었습니다 의사 소통 물리학 – 직관적으로 애매한 상대성의 세계를 조금 더 잘 이해하는 데 도움이되는 단계.
