责编:陈凯欣
2025-05-08
近日,奥地利维也纳工业大学与维也纳大学的研究团队在相对论视觉呈现领域取得重要突破。他们通过创新性实验首次直观展示了一种名为"特勒尔效应"的物理现象。
这项研究的核心聚焦于狭义相对论中的两个关键预测:洛伦兹收缩和特勒尔效应。当物体以接近光速运动时,其长度会发生压缩,这是洛伦兹收缩的经典表现。然而,特勒尔效应则描述了更复杂的视觉效果——由于光线到达观察者的时间差,高速移动的物体会产生旋转错觉。
为了直观呈现这一现象,研究团队开发了一种独特的实验方法。他们利用超短激光脉冲照射立方体和球体模型,并结合超精密时间控制相机,将光速"降低"至每秒2米,相当于正常步行速度。
通过这种创新的"时空慢动作"技术,研究人员成功捕捉到了高速运动物体的视觉变形。实验显示,立方体会逐渐呈现旋转状态,前端突出,后部则像披风一样向后延伸;而对称的球体虽然整体形状不变,但表面光斑出现了分布不均的现象。
这一突破性成果不仅验证了特勒尔效应的存在,也为理解相对论现象提供了新的视角。研究团队表示,这种可视化技术让深奥的物理理论更加直观易懂。同时,这项研究也体现了艺术与科学的结合——几年前,一位艺术家曾与该团队合作探索超高速摄影的可能性。
这一成果发表在最新一期《通讯·物理学》杂志上,为相对论的研究提供了重要的新工具和新思路。