A TU Wien kutatói különleges módszert találtak arra, hogy hogyan jelenítsék meg az úgynevezett Terrell-Penrose-hatást, ami összefüggésben áll Einstein 1905-ben publikált speciális relativitáselméletével. A Terrell-rotációnak is nevezett jelenséget egymástól függetlenül Roger Penrose brit matematikus és James Terrell amerikai fizikus is leírta az 1950-es években:

a jelenség lényege, hogy egy nagyon nagy sebességű (a fénysebesség közelében) haladó tárgy a külső szemlélő számára torzult formájúnak tűnik, pontosabban úgy látszik, mintha elfordult volna a tengelye körül.

Ez a vizuális torzulás összefüggésben áll a speciális relativitáselmélet elveivel, amelyek alapján a fénysebesség közeli tempónál “néhány alapvető feltételezés, amit adottnak veszünk, nem érvényes többé” - írja a TU Wien - “Egy tárgy hossza ilyenkor nem ugyanolyan, mint nyugalmi állapotban, és az idő máshogy telik a tárgy számára, mint a laboratóriumban.”

A Terrell-Penrose-effektust eddig nem tudták kézzefogható módon bizonyítani, de a kutatóknak most sikerült reprodukálni a hatást anélkül, hogy egy ténylegesen fénysebesség közeli tempójú objektumot kellett volna lefotózniuk. A jelenséget a következő módon hozták létre: egy 1 méter oldalhosszúságú kockát ultrarövid lézerimpulzusokkal bombáztak, majd a lézer beérkezésének pillanatát egy speciális kamerával rögzítették. Ezután a tárgyat néhány centiméterrel előrébb mozdították, újból lefotózták, majd újra előrébb rakták. A folyamattal azt szimulálták, mintha a kocka a fénysebesség 80%-val haladt volna minden egyes lézerimpulzus között.

A kész képeken a kocka elfordulni látszik, vagyis láthatóvá vált a Terrell-Penrose-hatás.

A műveletet megismételték egy gömb alakú objektummal is, ekkor a hatás olyan volt, mintha a gömb a fénysebesség 99,9%-val utazott volna, és a rotációt itt is tetten érték a kutatók.

“A kocka kicsavarodottnak tűnik, a gömb gömb marad, de az északi pólus máshová kerül.”

- magyarázta Peter Schattschneider, a kutatás vezetője.

Ahogyan azt a TU Wien írja, a Terrell-Penrose-hatás a mindennapokban nem érzékelhető, hiszen még a leggyorsabb versenyautó esetében sem jelenne meg az effektus a képeken, mivel a szupergyors járművek tempója is nagyon-nagyon távol áll a fénysebességtől (ami vákuumban 299 792 458 méter másodpercenként), bár jóval kisebb “dolgokat” lehetséges fénysebesség közeli sebességre gyorsítani a részecskegyorsítókban.

(Fotó: TU Wien)

A fénynél is gyorsabban száguld egy részecske, anélkül, hogy áthágná a fizika szabályait Az már korábban bebizonyosodott, hogy a fotonok sebessége látszólag eltérhet a fénysebességtől, ha nem vákuumban utaznak, most megfigyelték a kutatók, hogy plazmában hogyan zajlik a jelenség.