Ett par forskare vid Surrey University har försökt visa hur en cykel som rör sig nära ljusets hastighet kan se ut för en mänsklig observatör. I deras tidning publicerad i tidningen Proceedings of the Royal Society A , E.C. Cryer-Jenkins, och P. D. Stevenson utökar tidigare forskning som försökte beskriva hur ett objekt i nära ljushastighet skulle se ut för en kamera, denna gång med fokus på dess utseende för en kikare observatör.

Inte långt efter att Einstein publicerade sina idéer om speciell relativitet, andra började undra hur ett föremål som rörde sig nära ljusets hastighet skulle se ut - på 1930-talet, fysikern George Gamow föreslog ett tankeexperiment i ämnet i en fysikbok för barn. Han föreslog att cykeln verkar vara kontrakterad av Lorentz. Den uppfattningen gällde fram till 1950-talet, när Roger Penrose och James Terrell påpekade problem med det konceptet - bilder på kamerafilm genereras av fotoner som anländer i samma ögonblick, till exempel, inte av de som sänds ut av föremålet samtidigt. Således, vad en person ser är ett lapptäcke av fotoner som sammanfogats som kommer från föremålet vid olika tidpunkter. Terrell föreslog att ett sådant föremål skulle se ut som om det roterades med dess bakre del proportionellt ökande i förhållande till dess ansikte.

Senare arbete antydde att bilderna av ett sådant objekt som tagits med en kamera skulle vara ännu mer komplexa på grund av ett antal förvrängningar. I synnerhet, de flesta sådana arbeten fokuserade på hur ett objekt skulle kunna se ut om det fotograferades med nära ljushastighet. I denna nya insats, forskarna har utökat tidigare forskning för att möjliggöra introduktionen av en kikareobservatör – en person med två ögon. Om en cykel kör förbi någon, vänster till höger, bilder av det bildas i vänstra ögat före det högra — vid normala hastigheter, hjärnan kan kompensera för denna fördröjning, ger människor ett sömlöst filmliknande intryck av föremål i världen omkring dem.

För att ta hänsyn till fördröjningen, forskarna lade till en analytisk tidsfördröjning – de tillämpade den på transformationerna av objektets sanna plats i förhållande till dess skenbara plats. De tog också hänsyn till dopplereffekten och intensitetsförskjutningar som skulle vara involverade med ett sådant objekt. De producerade sedan en simulering som visar hur de tror att en cykel skulle se ut för en människa när den rörde sig nära ljusets hastighet.

© 2020 Science X Network