В мае 2025 года научное сообщество зафиксировало прорыв, переносящий абстрактные положения теории относительности в область наглядного опыта. Исследователи из Венского университета технологий (TU Wien) и Венского университета впервые экспериментально продемонстрировали эффект Террелла-Пенроуза. Этот феномен, предсказанный более шестидесяти лет назад в рамках специальной теории относительности Альберта Эйнштейна, описывает, как объекты, движущиеся с релятивистскими скоростями, должны выглядеть не сжатыми, а повернутыми при наблюдении.
Для достижения этого результата команда применила передовые методы, используя сверхбыстрые лазерные импульсы и специализированные камеры для моделирования движения, близкого к скорости света, в контролируемых лабораторных условиях. Ученые пошли на хитрость, фактически замедлив скорость света в своей установке до 2 метров в секунду. Это позволило запечатлеть искажения, которые обычно остаются невидимыми. Фиксируя отражения от эталонных фигур — куба и сферы — исследователи смогли сгенерировать изображения, которые при объединении создали убедительную визуальную иллюзию быстрого вращения.
Профессор Петер Шатцшнайдер из TU Wien отметил, что в результате куб казался скрученным, а сфера сохраняла форму, но ее полюса меняли положение. Это не физическое сжатие, известное как лоренцево сокращение, а оптический эффект, возникающий из-за разницы во времени прихода света от разных частей объекта к наблюдателю. Данная работа, озаглавленная «Снимок релятивистского движения: Визуализация эффекта Террелла-Пенроуза», была опубликована в авторитетном журнале Communications Physics.
Это достижение не просто подтверждает теоретические изыскания физиков Джеймса Террелла и Роджера Пенроуза, сделанные независимо в 1959 году, но и открывает новые горизонты для осмысления фундаментальных законов. Стоит отметить, что сам эффект ранее обсуждался еще австрийским физиком Антоном Лампой в 1924 году, хотя его работа была в значительной степени упущена из виду. Лабораторный эксперимент предлагает не просто подтверждение, но и новый, контролируемый метод для визуализации релятивистских явлений.
Подобные прорывы несут значительный потенциал для астрофизики и аэрокосмической инженерии, где точное понимание визуальных искажений на высоких скоростях является критически важным. Возможность воспроизводить и изучать эти эффекты в лаборатории углубляет понимание релятивистских принципов и их прикладного значения. Этот метод, вдохновленный сотрудничеством искусства и науки, может быть применен для визуализации других знаменитых мысленных экспериментов в области относительности, знаменуя переход от чисто математического описания к прямому наблюдению.