Fizycy potwierdzili szaloną koncepcję. To zjawisko wykracza poza możliwości naszej wyobraźni

Rotacja Terrella, nazywana czasami zjawiskiem Penrose’a-Terrella, to coś, co wydaje się stać w sprzeczności z zasadami rządzącymi wszechświatem. Ma ona postać wizualnego zniekształcenia dotyczącego obiektu poruszającego się z bardzo wysoką prędkością – niewiele niższą od prędkości światła. Pierwsze doniesienia wskazujące na występowanie takiego fenomenu pojawiły się ponad sto lat temu, a bardzo istotnych postępów dokonali w 1959 roku Roger Penrose i James Terrell.
Fizycy potwierdzili szaloną koncepcję. To zjawisko wykracza poza możliwości naszej wyobraźni

Ówczesne przewidywania miały jednak teoretyczny charakter, a dzięki nowym eksperymentom ustalenia ich autorów można uznać za praktyczne potwierdzenie rewelacji sprzed ponad sześćdziesięciu lat. Jak wynika z opisu efektu Penrose’a-Terrella, kiedy ciało porusza się z prędkością bliską prędkości światła, obserwująca je osoba (na przykład widz śledzący przelot statku kosmicznego) uzna taki obiekt za krótszy, niż faktycznie jest. Ale to nie koniec interesujących doniesień.

Czytaj też: Nowe odkrycie ukazuje nieznaną naturę rozszczepienia. Fizycy wykonali kluczowy krok

Głównym autorem badań w tym zakresie był Peter Schattschneider z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu Jak wyjaśnia, w przytoczonych okolicznościach taki statek wydaje się 2,3 razy krótszy od jego rzeczywistych rozmiarów. Oczywiście z punktu widzenia załogi statku długość pozostanie niezmieniona, tj. będzie taka, jaką jest naprawdę. Zniekształcenie będzie dotyczyły wyłącznie obserwatorów znajdujących się obok. 

Artykuł, w którym członkowie zespołu badawczego wyjaśniają, jak podeszli do tej kwestii, trafił na łamy Communications Physics. Ci podkreślają, że w wersji opisanej przez Terrella i Penrose’a takie zjawisko miałoby mieć dodatkowy aspekt: obiekty inne niż kula powinny wydawać się obrócone. 

Zjawisko, którym zajmowali się naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu było badane przez fizyków już ponad sto lat temu. Istotny wkład w zgłębianie jego tajemnic mieli w 1959 roku Roger Penrose i James Terrell

Jak to możliwe? Zniekształcenie sprawia, że światło, które zdaniem obserwatora pochodzi z czołowej części kuli, opuszcza ją później niż to, które wydaje się pochodzić z tylnej części. W rzeczywistości jednak światło z tego miejsca dociera do obserwatora zza kuli, ponieważ ta cały czas się porusza. Idąc dalej, długość obrazu kuli w kierunku ruchu będzie większa, niż można się spodziewać. 

Czytaj też: Legendarne zdjęcie kosmosu powróciło w wersji 3D. Teraz robi jeszcze większe wrażenie

W ramach zorganizowanych w ostatnim czasie badań fizycy z Austrii postanowili ocenić, jak takie zjawisko przebiega w odniesieniu do bardzo krótkich impulsów laserowych i kamery szybkoobrotowej. Naukowcy wykorzystali sześcienną kostkę oraz kulę, a efekt Terrella-Penrose’a sprawił, że sześcian wydawał się obrócony. Ostatecznie członkom zespołu badawczego udało się zaprojektować konfigurację, w której symulowano sześcian poruszający się z prędkością 80 procent prędkości światła, a kula – z prędkością 99,9 procent prędkości światła. O ile ten pierwszy wydawał się skręcony, tak kula pozostawała kulą, choć jej biegun północny znajdował się w innym od oczekiwanego miejsca.