В всё более удаляющемся от нас 1959 году ученые Джеймс Террелл и Роджер Пенроуз доказали, что объект, движущийся со скоростью, близкой к световой, будет выглядеть не сжатым, а слегка повернутым из-за оптического эффекта. До недавнего времени этот эффект существовал лишь в теории и компьютерных симуляциях, однако теперь исследователи впервые подтвердили его экспериментально.

На представленном выше фото видно, как куб, мчащийся почти со скоростью света, кажется немного наклоненным. Это явление физики назвали вращением Террелла — Пенроуза. Согласно специальной теории относительности Эйнштейна (СТО), когда объект движется с такой скоростью, он выглядит короче, а время для него замедляется. Это уже не раз проверялось на частицах, приближающихся к скорости света.

Тем не менее, до этого момента никто не мог наглядно продемонстрировать, как выглядит объект, который не сжимается, а просто кажется повернутым. Теперь ученые из Венского университета под руководством Доминика Хорнофа смогли это сделать.

Они создали обычные куб и сферу, напечатали их на 3D-принтере и осветили лазерными импульсами. Затем с помощью сверхбыстрой камеры они замедлили скорость света до двух метров в секунду.

Лазеры включались с различными задержками, а макеты слегка сдвигались между включениями, словно они двигались с околосветовой скоростью. Отраженный свет фиксировался камерой, создавая эффект движения.

В результате у них получились снимки и анимации, демонстрирующие, как выглядит движущийся объект. Объединив все кадры в один, исследователи показали, что куб кажется повернутым, как в эффекте Террелла — Пенроуза.

Физики подчеркивают, что скорость объектов была небольшой, поскольку они лишь имитировали оптический эффект, а не реальное движение на околосветовой скорости. Тем не менее, это первый случай, когда кто-то действительно смоделировал релятивистское искажение изображения. Теперь у ученых появилась возможность экспериментировать с другими эффектами, которые ранее существовали только в теории.