mercoledì 19 ottobre 2011

Effetti ottici della Relatività Speciale

Cosa vedremmo se la velocità della luce fosse di solo 1 metro al secondo anziché i quasi 300000 chilometri al secondo correntemente misurati? A parte il fatto che sarebbe ben difficile correre troppo in autostrada Sorriso potremmo osservare spettacolari effetti ottici relativistici anche nella nostra vita quotidiana.

Effetti ottici relativistici

Questo è proprio ciò che viene immaginato nel bellissimo filmato che vi mostro in questo post. Nella prima scena possiamo vedere un tragitto senza alcun effetto relativistico. Si noti la posizione e l’orientazione delle strutture nel deserto. Nella scena successiva possiamo osservare gli effetti di aberrazione relativistica. Quando si accelera si può notare come l’effetto di compressione angolare crei l’iniziale impressione di un movimento all’indietro. Non appena si supera l’edificio, questo sembra ruotarci attorno. Questo è un effetto relativistico noto come rotazione di Terrell. La cosa più strana è che si riesce a vedere anche il muro nel retro dell’edificio. Si noti l’estrema deformazione di tutti gli oggetti e anche il cielo sembra “concentrarsi” tutto verso il punto di fuga.

Nel terzo spezzone invece si aggiunge anche il cambiamento cromatico della scena dovuta all’effetto Doppler relativistico. La scena appare sempre più blu in direzione del punto di fuga e sempre più rossa verso i bordi. Nel quarto spezzone, oltre all’aberrazione e all’effetto Doppler viene aggiunta anche la variazione di intensità luminosa. In questo caso si vede che la scena diventa luminosissima in direzione del punto di fuga e sempre più scura ai bordi man mano che si accelera.

A questo punto viene mostrata anche una scena in cui si passa nelle vicinanze di una forma cubica forata. Viene messa di nuovo in evidenza la rotazione di Terrell. La cosa più strana anche questa volta è che quando si è già nettamente superato il cubo, questo viene visto come se fosse ancora davanti a destra.

Nella scena successiva si vede cosa succede se si passa attraverso gli spazi interni del cubo. In questo caso la cosa più sorprendente è che nel momento in cui si è all’interno del cubo questo interno si vedrebbe proiettato come se fosse davanti a noi. Il risultato è uno spettacolare effetto caleidoscopico.

Tutte questi effetti ottici sono davvero spettacolari e sorprendenti e sono stati “calcolati” grazie alle formule matematiche della Relatività Speciale e trasformate in scene grafiche grazie ai computer.

Ma adesso vi lascio al filmato. Buona visione a tutti.


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