Figura che illustra la deformazione di una bicicletta 2-D con β =0,9 con la linea tratteggiata che rappresenta la sezione trasversale del piano y–z. Credito: Atti della Royal Society A:Matematica, Scienze fisiche e ingegneristiche (2020). DOI:10.1098/rspa.2019.0703
Una coppia di ricercatori della Surrey University ha tentato di mostrare come potrebbe apparire a un osservatore umano una bicicletta che si muove a una velocità prossima a quella della luce. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Atti della Royal Society A , E. C. Cryer-Jenkins, e P. D. Stevenson espandono la ricerca precedente che ha tentato di descrivere come un oggetto alla velocità della luce sarebbe apparso a una fotocamera, questa volta concentrandosi sul suo aspetto ad un osservatore binoculare.
Non molto tempo dopo che Einstein pubblicò le sue idee sulla relatività ristretta, altri cominciarono a chiedersi come sarebbe stato un oggetto che si muovesse vicino alla velocità della luce:negli anni '30, il fisico George Gamow ha proposto un esperimento mentale sull'argomento in un libro di fisica per bambini. Ha suggerito che la bici sembrerebbe essere un contratto di Lorentz. Questa visione durò fino agli anni Cinquanta, quando Roger Penrose e James Terrell hanno evidenziato problemi con quel concetto:le immagini sulla pellicola della fotocamera sono generate da fotoni che arrivano nello stesso momento, Per esempio, non da quelli emessi dall'oggetto contemporaneamente. Così, ciò che una persona vede è un patchwork di fotoni intrecciati insieme provenienti dall'oggetto in momenti diversi. Terrell ha suggerito che un tale oggetto sembrerebbe ruotato con la sua parte posteriore che aumenta proporzionalmente rispetto alla sua faccia.
Lavori successivi hanno suggerito che le immagini di un tale oggetto catturato da una fotocamera sarebbero state ancora più complesse a causa di una serie di distorsioni. In particolare, la maggior parte di questi lavori si è concentrata su come potrebbe apparire un oggetto se fotografato alla velocità della luce. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno ampliato le ricerche precedenti per consentire l'introduzione di un osservatore binoculare, una persona con due occhi. Se una bicicletta passa davanti a qualcuno, da sinistra a destra, le sue immagini si formano nell'occhio sinistro prima del destro, a velocità normali, il cervello è in grado di compensare questo ritardo, dando agli umani un'impressione simile a un film degli oggetti nel mondo che li circonda.
Per tenere conto del ritardo, i ricercatori hanno aggiunto un ritardo temporale analitico, applicandolo alle trasformazioni della vera posizione dell'oggetto rispetto alla sua posizione apparente. Hanno anche preso in considerazione l'effetto Doppler e i cambiamenti di intensità che sarebbero coinvolti con un tale oggetto. Hanno quindi prodotto una simulazione che mostra come, secondo loro, apparirebbe una bicicletta a un essere umano mentre si muoveva quasi alla velocità della luce.
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