作者:鲍勃·伊尔卡,物理
(同organic)有机 图示β = 0的二维自行车的变形
9,虚线表示y-z平面的横截面
学分:《英国皇家学会会报》,数学、物理和工程科学(2020年)
DOI: 10
1098/rspa
2019
0703 萨里大学的一对研究人员试图向人类观察者展示以接近光速的速度行驶的自行车的样子
他们的论文发表在《皇家学会学报》上
C
克莱儿-詹金斯和P
D
史蒂文森扩展了先前研究,试图描述一个接近光速的物体在照相机面前是如何出现的,这次重点是它在双目观察者面前的外观
爱因斯坦发表了他关于狭义相对论的观点后不久,其他人开始想知道一个接近光速的物体会是什么样子——在20世纪30年代,物理学家乔治·盖莫夫在一本儿童物理书中提出了一个关于这个主题的思想实验
他认为这辆自行车似乎是洛伦兹收缩的
这种观点一直持续到20世纪50年代,当时罗杰·彭罗斯和詹姆斯·特雷尔指出了这一概念的问题——例如,照相机胶片上的图像是由同时到达的光子产生的,而不是由物体同时发射的光子产生的
因此,一个人所看到的是来自不同时间物体的光子编织在一起的拼凑物
特雷尔建议,这样一个物体看起来像是旋转的,其后部相对于面部成比例地增加
后来的研究表明,由照相机捕捉的这种物体的图像会由于许多失真而更加复杂
值得注意的是,大部分这样的工作集中在如果以接近光速的速度拍摄,物体会是什么样子
在这项新的努力中,研究人员扩展了先前的研究,允许引入双目观察者——一个有两只眼睛的人
如果一辆自行车从左到右从某人身边经过,它的图像会先在左眼形成,然后在右眼形成——在正常速度下,大脑能够弥补这种滞后,给人一种无缝的电影般的印象,感觉周围世界的物体
为了解释时间延迟,研究人员增加了一个分析性的时间延迟——将它应用于物体相对于其表观位置的真实位置的转换
他们还考虑到了多普勒效应和与这种物体相关的强度偏移
然后,他们制作了一个模拟,展示了他们认为自行车以接近光速的速度移动时对人类来说是什么样子的
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