这可能有点令人困惑，但我希望这篇文章能让您清楚。我们都撒谎了吗？相机捕捉到的以接近光速飞行的物体并不是爱因斯坦理论中被压扁的样子，而是一个旋转的“幻影”。这个堪称“视觉魔法”的实验，首次在实验室捕捉到了这一预测了60多年的神奇现象。这不仅让我们对相对论有了新的直观认识，也为观察曾经只存在于思想实验中的物理现象打开了大门。研究成果于2025年5月1日发表在《自然》子刊《通信物理》上。 你有没有想过有什么东西以 99.9% 光速从你身边飞过会是什么感觉？根据我们从那本教科书——爱因斯坦的狭义相对论中了解到的，答案似乎很明确：它在运动方向上被“压扁”，这就是著名的“洛伦兹续”“比例效应”或“比例效应”。球体可以是橄榄球，立方体可以是“砖块”。这个概念就像时间变慢一样，长期以来一直是相对论的一个标志。然而，早在 1959 年，两位伟大的物理学家 Roger Penrose 和 James Terrell 就提出了一个令人惊讶的观点：洛伦特收缩是一种真实的物理效应，但你无法用眼睛或相机看到被压扁的物体。这是怎么回事？ 可能吗？实体南瓜但我们看不到？是我们的眼睛出了问题吗？不，问题不是眼睛，而是光线。 “快照”的本质是捕获同时撞击相机的所有光子。对于高速飞行的三维飞行器来说，从后端发出的光必须比从前端发出的光传播更长的距离才能到达您的相机。当物体接近光速时，这个微小的时间差就变得 至关重要的。正如后端灯难以与前端“对话”一样光，那东西本身就动了很多！ 结果，一个惊人的现象发生了：光的“延迟”效应恰好补偿了物理“挤压”效应。最终出现在你视网膜上的不是一个后退的物体，而是一个看起来在旋转的物体！高速飞行的球看起来像一个球；虽然立方体会显示出你看不到原件的侧面，但这就像转身一样你可以看到它。这个理论被称为“特雷尔-彭罗斯效应”，简直就是相对论中的一个史诗般的圣诞彩蛋。但60多年来，它一直是一个“传奇”。毕竟，谁能将一米长的立方体加速到光速的 80%？要知道，即使将电子驱动到接近光速，也需要使用大型粒子加速器。 “既然我们无法制造出真正会飞的东西，那就让我们制造会飞的‘光’吧。”这支来自维也纳大学的科学家团队非常有创造力。他们创造了一场精彩的“骗局”。 第一步：光片。他们只使用 3 An00 皮秒（300 万亿分之一秒）的超短激光脉冲照亮静止的立方体。同时，使用只能在瞬间打开和关闭的“门控相机”来捕捉光线。每次拍照时，您只能捕捉到非常薄的“光片”，该光片在光线传播一定距离后反射回来。步骤 2：手动移除。切完每个“切片”后，他们将立方体向前移动 4.8 厘米。这个距离是经过精确计算的，正好等于一个立方体在两个激光脉冲之间以80%光速移动的距离。第 3 步：合成电影。他们不断重复这个过程，就像制作定格动画一样，最终将在不同位置拍摄的所有“光切片”按顺序组合起来，一张前所未有的“相对论快照”诞生了。 “当你把所有切片放在一起时，看起来这个物体正在以令人难以置信的速度飞驰，尽管它并不是实际的。该研究的主要作者 Dominik Hornof 解释道，“归根结底，这是一场几何游戏。”结果令人惊叹。在最终的合成图像中，物理压缩到厚度 0.6 倍的“砖块”实际上看起来像一个完美的立方体，以一定角度旋转，露出了本应隐藏的侧面。模拟以 99.9% 光速飞行的球体仍然保持完美的球形，您甚至可以得到 一睹“后脑勺”。眼见不一定为实，尤其是在光速阶段，即使几何学欺骗了你。这个实验非常直观地告诉我们：物理现实（洛伦兹收缩）和视觉现实（特雷尔旋转）是两个不同的东西。如果你的身体真的在高速飞行，你会感觉到挤压；但你的眼睛只能看到一个华丽的旋转。因此，爱因斯坦并没有 缩回。衰退效应确实存在，但我们看不到！ 参考文献：Hornof, D.，Helm，V.、德迪奥斯·罗德里格斯、E. 等人。相对论运动的快照：回顾特雷尔-彭罗斯效应。社区物理 8, 161 (2025)。 特别声明：本文由网易自媒体平台“网易号”作者上传发布，仅代表作者观点。网易仅提供信息发布平台。 注：以上内容（包括图片和视频，如有）由网易号用户上传发布，网易号为PLAN tform仅提供的社交媒体，仅提供信息存储服务。