Vizualizohet efekti Terrell-Penrose

Më shumë se 60 vjet pasi u hodh për herë të parë si teori, efekti Terrell-Penrose - një rrjedhojë e çuditshme vizive e Relativitetit Special të Ajnshtajnit - është shndërruar në një realitet të dukshëm.

Çfarë është efekti Terrell-Penrose?
Ne të gjithë e dimë se në shpejtësi të madhe, gjërat bëhen të çuditshme. Relativiteti Special, teoria revolucionare e Albert Ajnshtajnit e vitit 1905, na tregon se ndërsa objektet i afrohen shpejtësisë së dritës, ato tkurren fizikisht në drejtimin e lëvizjes - një fenomen i njohur si Tkurrja e Lorencit. Kjo është testuar dhe konfirmuar në eksperimente të panumërta. Por në këtë pikë gjërat fillojnë e bëhen më interesante. Në vitin 1959, fizikantët James Terrell dhe Roger Penrose kuptuan se ajo që ne shohim në të vërtetë me sytë tanë ose kapim me anë të aparatit fotografik është edhe më e çuditshme. Për shkak të mënyrës se si drita udhëton nga pjesë të ndryshme të një objekti, një kub me shpejtësi të madhe lëvizjeje mund të duket gati si top. 

Është një pjesë e ndërlikuar e fizikës. Meqenëse drita nga pjesa e prapme e kubit duhet të udhëtojë më larg për të ardhur te ne sesa drita nga përpara, dhe për shkak se kubi lëviz me shpejtësi të madhe, fotonet nga pjesa e prapme duhej të largohen më herët për të mbërritur në të njëjtën kohë me ato nga përpara. Ky ndryshim kohor shtrembëron pamjen vizuale, duke krijuar një iluzion rrotullimi në vend të një kompresimi të thjeshtë.

Për dekada të tëra, ky ka qenë thjesht një eksperiment mendor. Sepse në realitet nuk na ndodh të shohim kuba që kalojnë me shpejtësi afër dritës.
Studiuesit e Universitetit të Vienës i bënë gjërat më të thjeshta. Ata ndërtuan një strukturë laboratorike që simuloi efektin duke ngadalësuar artificialisht shpejtësinë e perceptuar të dritës në vetëm 2 metra për sekondë. Duke përdorur impulse lazeri ultra të shkurtra dhe kamera me shpejtësi të lartë, ata projektuan me kujdes se si drita do të reflektohej nga një kub dhe sferë në lëvizje në kohë specifike.

Duke kombinuar imazhet e marra në intervale të sakta, ata rikrijuan se si do të dukej objekti nëse do të lëvizte me 90% të shpejtësisë së dritës. Rezultati ishte një kub që dukej i shtrembëruar, ashtu siç parashikuan dikur Terrell dhe Penrose. Një sferë, ndërsa mbetej sferë, dukej e zhvendosur çuditërisht, me "polin e saj verior" të zhvendosur nga vendi ku do të prisnim ta shihnim. 

Projekti erdhi si pasojë e një bashkëpunimi të udhëhequr nga artisti Enar de Dios Rodriguez, i cili më parë kishte eksploruar fotografinë ultra të shpejtë dhe idenë e "ngadalësimit të dritës" për të kapur të pamundurën.

Duke kombinuar vizionin artistik me rigorozitetin shkencor, ekipi realizoi atë që askush nuk e kishte bërë më parë: duke shndërruar një iluzion abstrakt, të parashikuar matematikisht, në diçka që mund ta shohësh me sy (ose të paktën, në një aparat fotografik me shpejtësi të lartë). 

"Ne i kombinuam imazhet statike në klipe të shkurtra video të objekteve ultra të shpejta. Rezultati ishte pikërisht ajo që prisnim. Një kub duket i përdredhur, sfera mbetet sferë, por Poli i Veriut është në një vend tjetër", përshkruan studiuesit eksperimentin. 

Efekti Terrell-Penrose nuk shihet në realitetin e përditshëm, madje as në avionët luftarakë më të shpejtë reaktivë. Ky lloj shtrembërimi optik shfaqet vetëm kur objektet lëvizin me shpejtësi tepër afër shpejtësisë së dritës.