Навукоўцы ўпершыню ўбачылі, як будзе выглядаць аб’ект на хуткасці святла

Даказана важная тэорыя.

Навукоўцы ўпершыню змадэлявалі, як будуць выглядаць аб’екты, якія рухаюцца амаль са хуткасцю святла. Фізікі стварылі аптычную ілюзію, вядомую як эфект Тэрэла-Пэнроўза.

З дапамогай надзвычай хуткіх лазераў і спецыяльнай камеры фізікі стварылі аптычную ілюзію, якая, здавалася б, супярэчыць спецыяльнай тэорыі адноснасці Эйнштэйна. Даследаванне апублікавана ў часопісе Communications Physics, піша Live Science.

Адным з наступстваў спецыяльнай тэорыі адноснасці Эйнштэйна з’яўляецца тое, што аб’екты, якія рухаюцца амаль са хуткасцю святла, павінны здавацца больш кароткімі, чым ёсць насамрэч. Гэта з’ява вядомая як скарачэнне Лорэнца, і яе ўскосна пацвердзілі падчас эксперыментаў у паскаральніках часціц.

У 1959 годзе матэматык Роджэр Пэнроўз і фізік Джэймс Тэрэл прадказалі, што назіральнік з камерай насамрэч увогуле не ўбачыць скарочаны аб’ект. Паколькі святлу ад розных частак аб’екта патрэбны розны час, каб дасягнуць камеры, аб’ект будзе здавацца павернутым. Гэту ілюзію, вядомую як эфект Тэрэла-Пэнроўза, фізікі ўпершыню ўзнавілі ў лабараторных умовах.

Фізікі выкарысталі звышхуткія лазеры і камеры для атрымання выяў куба і сферы, якія «рухаюцца» амаль са хуткасцю святла. У выніку былі атрыманы выявы павернутых аб’ектаў, што пацвярджае правільнасць прадказанняў Тэрэла і Пэнроўза.

Цяпер перамясціць любы аб’ект са хуткасцю святла або амаль з гэтай хуткасцю немагчыма. Паводле слоў навукоўцаў, згодна з тэорыяй Эйнштэйна, чым хутчэй рухаецца аб’ект, тым больш павялічваецца яго эфектыўная маса. Па меры набліжэння да хуткасці святла неабходная для руху энергія значна ўзрастае. Таму спатрэбілася б велізарная колькасць энергіі, якую навукоўцы не змаглі б стварыць.

Таму фізікі вырашылі імітаваць рух аб’ектаў на хуткасці святла. Яны ўзялі куб з даўжынёй рэбра каля 1 метра. Затым яны накіравалі на куб лазеры, кожны працягласцю ўсяго 300 пікасекунд, або прыблізна адной дзясятай мільярднай секунды. Пасля гэтага навукоўцы ўлоўлівалі адлюстраванае святло камерай з засаўкай, якая адчынялася толькі на імгненне і кожны раз стварала тонкі «зрэз».

Пасля кожнага зрэзу фізікі перасоўвалі куб уперад прыкладна на 4,8 см. Менавіта такую адлегласць ён прайшоў бы, калі б рухаўся з хуткасцю, якая складае 80% хуткасці святла, за час затрымкі паміж лазернымі імпульсамі. Потым фізікі склалі ўсе гэтыя зрэзы ў здымак куба ў руху. Паводле слоў навукоўцаў, здаецца, што куб рухаецца амаль са хуткасцю святла, але насамрэч ён нерухомы.

Потым тое ж самае фізікі зрабілі са сферай, якую перасоўвалі на 6 см, каб імітаваць яе рух са хуткасцю 99,9% хуткасці святла. Пры сумяшчэнні зрэзаў куб здаваўся павернутым, а сфера выглядала так, нібыта можна было зазірнуць за яе грані. Такім чынам навукоўцы атрымалі аптычную ілюзію.

Паводле слоў навукоўцаў, эфект Тэрэла-Пэнроўза не супярэчыць спецыяльнай тэорыі адноснасці Эйнштэйна. Хуткарухомы аб’ект становіцца карацейшым уздоўж кірунку свайго руху, але камера гэтага непасрэдна не фіксуе. Паколькі святлу ззаду патрэбна больш часу, каб дайсці да камеры, чым святлу спераду, здымак зрушваецца такім чынам, што аб’ект здаецца павернутым.

Вы можаце падтрымаць сайт Charter97.org наступным чынам:

РАЗЛІКОВЫ МУЛЬТЫВАЛЮТНЫ РАХУНАК ДЛЯ АХВЯРАВАННЯЎ:

Назва банка: Bank Millennium S.A.
Адрас: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Імя ўладальніка рахунку: Fundacja “KARTA ‘97”
рызначэнне аплаты: Darowizna na cele statutowe

Звязацца з намі можна праз адрас [email protected]