当一个圆球体以接近于光速的速度从观察者面前飞过时, 视觉形象或拍下来的照片上的图象是什么样子?

问题描述:

当一个圆球体以接近于光速的速度从观察者面前飞过时, 视觉形象或拍下来的照片上的图象是什么样子?
1个回答 分类:物理 2014-10-25

问题解答:

我来补答
还是球,只不过看上去转了一个角度.
这对球来说不太明显,如果是一个正方体,就很明显了.当一个正方体接近光速由左向右掠过时,我们会看到它像是逆时针(从上向下看逆时针)转了一个角度.该角度为 arcsin(v/c),v即运动速度,c为光速.
原因:
由动尺缩短公式,正方体正对我们的那一面会被压缩,正方体变成了细长的.但同时,由于“光行差”,我们会看到正方体的左面.
首先应当明确,我们看到的(或照相机拍到的)形象,是由来自正方体不同部位但同时到达眼睛(或底片)的光构成的.因此我们拍到的一张照片,是立方体上离我们较远的点较早时发出的光,和较近点较晚时发出的光构成的形象.因此当立方体刚好经过我们眼前时,我们会看到它的左侧面.我们实际看到的是较早时刻的后边的棱,和较晚时刻的(向右运动了的)前边的棱.
经计算,我们看到的形象正好和正方体转过一个角度时的形象一致.其他形状的物体也一样
 
 
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