فیزیکدانان توهم سرعت نزدیک به نور انیشتین را که ۷۰ سال پیش پیش‌بینی شده بود، بازسازی کردند

فیزیکدانان یک خطای دید نادر و قابل توجه را که اولین بار نزدیک به ۷۰ سال پیش پیش‌بینی شده بود، بازسازی کرده‌اند. این نشان می‌دهد که چگونه اشیاء در حالی که نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند، به نظر می‌رسند. دانشمندان با استفاده از پالس‌های لیزر فوق سریع و دوربین‌های پرسرعت نشان دادند که هنگام حرکت با ۹۹.۹٪ سرعت نور، یک مکعب و یک کره به جای مسطح شدن، چرخیده به نظر می‌رسند. این پدیده به عنوان اثر ترل-پنروز شناخته می‌شود. این فرض ساده را به چالش می‌کشد که اشیاء با حرکت سریع نه تنها کوچک می‌شوند؛ بلکه از نظر زمان رسیدن نور به ظاهر بصری خود نیز تحریف شده به نظر می‌رسند.

آزمایش لیزر، نسبیت انیشتین را زنده می‌کند و اثر ترل-پنروز را در آزمایشگاه بازسازی می‌کند. طبق گزارشی که در Nature Photonics منتشر شده است، این آزمایش با استفاده از دوربین‌های دریچه‌دار انجام شده است که برش‌های نور منعکس شده از اشیاء ثابت روشن شده توسط دنباله ای از پالس‌های لیزر را ثبت می‌کنند. آنها هنگامی که این برش‌های نور با هم ترکیب می‌شوند، یک خطای دید ایجاد می‌کنند. همچنین، این دقیقاً همان چیزی است که اگر اشیاء واقعاً با سرعت نزدیک به نور حرکت می‌کردند، رخ می‌داد.

آزمایش لیزر، نسبیت انیشتین را زنده می‌کند. این روش، اثرات نسبیتی را بدون شتاب دادن ماده به چنین سرعت‌های بالایی برای محققان، افزایش می‌دهد. علاوه بر این، به نظریه پل زدن با مشاهده مستقیم پایبند است. این اولین تحقق فیزیکی اثر ترل-پنروز است که توسط متخصصان مشاهده شده است. این امر، آنچه را که زمانی پیش‌بینی نظری نسبیت انیشتین بود، به یک پدیده بصری ملموس تبدیل می‌کند.

اگرچه این آزمایش قوانین نسبیت خاص را تغییر نمی‌دهد، اما راهی واضح‌تر برای تجسم چگونگی تغییر ادراک توسط حرکت در سرعت‌های نسبیتی ارائه می‌دهد. محققان ادعا می‌کنند که این یافته‌ها می‌تواند مفاهیم انتزاعی نظریه انیشتین را برای دانش‌آموزان و عموم مردم قابل دسترس‌تر کند.

آنها همچنین خاطرنشان کردند که این شبیه‌سازی یک ابزار آموزشی ارزشمند را تسهیل می‌کند. این نشان می‌دهد که چگونه فضا و زمان در سرعت‌های نزدیک به نور با هم تعامل دارند، چیزی که تجربه مستقیم آن در طبیعت تقریباً غیرممکن است.