Durante décadas, los efectos visuales de objetos moviéndose a velocidades cercanas a la velocidad de la luz solo han existido en cálculos teóricos y simulaciones por computadora. Ahora, un equipo de físicos de la TU Wien ha logrado visualizar este efecto en un laboratorio.
El efecto en cuestión se conoce como el efecto Terrell-Penrose. Este concepto fue descrito por primera vez a finales de la década de 1950 por dos físicos, James Terrell y Roger Penrose. Dentro de la teoría de la relatividad especial introducida por Albert Einstein, los objetos que se mueven a velocidades extremadamente altas experimentan una contracción en su longitud.
Sin embargo, visualmente, el objeto no parece simplemente acortarse. En cambio, parece rotar. Esto es lo que se conoce como una ilusión relativista.
No se trata de fotografiar la luz literalmente
Los científicos no fotografiaron realmente fotones viajando a la velocidad de la luz. La velocidad de la luz en el vacío alcanza aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo, lo que hace imposible capturarla con una cámara convencional.
Lo que hizo el equipo de investigación fue utilizar un láser de femtosegundos, es decir, pulsos de luz súper cortos a una escala de una milbillonésima de segundo. Con un sistema de cámara ultra-rápido, capturaron los reflejos de la luz de objetos como cubos y esferas en porciones de tiempo muy precisas.
Estos datos fueron luego reconstruidos matemáticamente para simular cómo se vería un objeto si se moviera a velocidades cercanas a la de la luz, alrededor del 99,9% de esa velocidad.
¿Por qué parece rotar?
Este efecto visual surge porque la luz de diferentes partes de un objeto no llega a la cámara al mismo tiempo. La parte delantera y trasera del objeto envían información lumínica con una diferencia de tiempo muy pequeña, pero suficiente para alterar la percepción de su forma.
Como resultado, en lugar de aparecer comprimido como a menudo se imagina, el objeto parece rotar. Sin embargo, físicamente no está rotando en absoluto.
Esto es lo que ha hecho que el efecto Terrell-Penrose sea difícil de comprender sin una visualización directa.
Transformando nuestra forma de imaginar la relatividad
Hasta ahora, la relatividad a menudo se ha sentido abstracta y alejada de la experiencia cotidiana. Con este experimento, un concepto que antes solo existía como ecuaciones ahora puede ser visto.
Para la ciencia, esto no es solo un truco visual. Es una validación experimental de las predicciones de la teoría de la relatividad especial en el contexto de la percepción visual. Para el público, ayuda a corregir ideas erróneas sobre cómo se verían los objetos si pudieran viajar a velocidades cercanas a la de la luz.
Sumber: Yahoo! tech, Scientific America
