Физики из Вены сделали уникальные фотографии, демонстрирующие эффект Террелла — Пенроуза, который сто лет назад предсказала теория относительности. Этот эффект описывает, как объекты, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, должны выглядеть на самом деле.
Согласно специальной теории относительности, объекты при таких скоростях должны сжиматься в направлении движения. Но если их сфотографировать, то на снимках будет не сжатие, а поворот объекта. Например, куб покажет боковую грань, а сфера сохранит форму, но её полюса сместятся. Причина такого визуального эффекта — конечная скорость света. Световые лучи от разных частей объекта достигают камеры с разницей во времени, создавая иллюзию «поворота». Это своего рода «обман зрения», связанный с релятивистскими эффектами.
Чтобы воплотить этот теоретический опыт в реальность, ученые создали сверхскоростную систему съемки. Они использовали лазерные импульсы длительностью всего 300 пикосекунд и камеры с ультрабыстрым затвором, которые фиксировали отражённый свет в разные моменты времени.
По сути, это похоже на панорамную съемку в смартфоне, но вместо объединения соседних участков пространства происходит сшивка последовательных моментов времени прохождения светового луча.
Помимо чисто научного значения, такая технология может найти применение в создании новых камер для смартфонов, системах виртуальной и дополненной реальности, а также образовательных симуляторах, позволяющих наглядно демонстрировать принципы теории относительности Эйнштейна.