Επιστήμονες «είδαν» πώς φαίνονται αντικείμενα που κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός

Ένα εντυπωσιακό πείραμα στη Βιέννη αποκάλυψε μια σπάνια οπτική ψευδαίσθηση που είχε προβλέψει ο Αϊνστάιν.

Φυσικοί από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης (TU Wien) κατάφεραν κάτι που μέχρι τώρα έμοιαζε αδύνατο: να δείξουν πώς θα φαινόταν ένα αντικείμενο αν μπορούσε να κινηθεί σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.

Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως Terrell–Penrose και είχε μείνει για πάνω από 60 χρόνια μόνο στα βιβλία φυσικής και ποτέ δεν είχε φανεί στην πράξη μέχρι σήμερα.

Η ταχύτητα του φωτός είναι περίπου 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, τόσο γρήγορα που τίποτα με μάζα δεν μπορεί να την πιάσει. Αν μπορούσαμε να κινήσουμε έναν κύβο ή μια σφαίρα με τέτοια ταχύτητα, θα βλέπαμε κάτι πολύ παράξενο.

Ο Αϊνστάιν είχε προβλέψει ότι τα αντικείμενα που κινούνται πολύ γρήγορα μαζεύονται ή συρρικνώνονται κατά την κατεύθυνση της κίνησής τους.

Ωστόσο, οι Roger Penrose και James Terrell έδειξαν ότι το μάτι μας δεν βλέπει αυτή τη συρρίκνωση όπως θα περίμενε κανείς, αλλά αντιλαμβάνεται το αντικείμενο σαν να έχει περιστραφεί, δημιουργώντας μια οπτική ψευδαίσθηση.

Φυσικά, κανείς δεν μπορεί να κάνει έναν κύβο να τρέξει με την ταχύτητα του φωτός! Αν το προσπαθούσαν, θα χρειαζόταν άπειρη ενέργεια.

Γι’ αυτό οι ερευνητές βρήκαν έναν έξυπνο τρόπο να ξεγελάσουν την κάμερα. Χρησιμοποίησαν υπερταχείες ακτίνες laser που αναβόσβηναν για ελάχιστα δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου.

Κάθε φορά τραβούσαν ένα μικρό στιγμιότυπο φωτός που αντανακλούσε από το αντικείμενο. Στη συνέχεια μετακινούσαν τον κύβο λίγο πιο πέρα και επαναλάμβαναν τη διαδικασία πολλές φορές.

Τέλος, ένωσαν όλες τις εικόνες και δημιούργησαν ένα αποτέλεσμα που μοιάζει σαν το αντικείμενο να κινείται με 99,9% της ταχύτητας του φωτός.

Το αποτέλεσμα ήταν μαγικό. Ο κύβος φαινόταν να έχει περιστραφεί, παρόλο που στην πραγματικότητα δεν κινήθηκε ποτέ, ενώ η σφαίρα έδειχνε σαν να μπορούσες να δεις λίγο από την πίσω της πλευρά.

Αυτό είναι το φαινόμενο Terrell–Penrose. Πρόκειται για μια οπτική ψευδαίσθηση που συμβαίνει επειδή το φως από διαφορετικά σημεία του αντικειμένου φτάνει στα μάτια μας σε διαφορετικές στιγμές. Το μάτι μας εξαπατείται και νομίζει ότι βλέπει το αντικείμενο στραμμένο, ενώ στην πραγματικότητα δεν έχει συρρικνωθεί.

Το πείραμα δεν αναιρεί τη θεωρία του Αϊνστάιν, αντίθετα την επιβεβαιώνει με έναν απλό και όμορφο τρόπο. Αν και δεν μπορούμε να κινηθούμε με τέτοιες ταχύτητες, τώρα μπορούμε να δούμε πώς θα φαινόταν τα αντικείμενα αν κινούνταν τόσο γρήγορα.

Όπως είπε ο επικεφαλής ερευνητής Dominik Hornof:

Το πιο ωραίο είναι ότι μπορείς να φέρεις στη ζωή ιδέες ενός αιώνα με μια απλή, αλλά έξυπνη προσέγγιση. Είναι απλώς… γεωμετρία και φως.

Μπορείς να διαβάσεις το πείραμα που αναπαριστά το φαινόμενο Terrell–Penrose στην πλήρη του μορφή στο επιστημονικό περιοδικό Communications Physics. Η μελέτη τιτλοφορείται «A Snapshot of Relativistic Motion: Visualizing the Terrell-Penrose Effect» και δημοσιεύθηκε στις 1 Μαΐου 2025.