Как выглядят объёмные тела в СТО

[WildBill]

Очень часто приходится сталкиваться со мнением, что движущаяся по направлению OX сфера будет выглядеть как эллипсоид, сплюснутый по этой оси, но ещё в ранних работах Вайскопфа было показано, что это будет просто сфера, которая "вращается" вокруг оси OZ относительно наблюдателя на оси OY.

Хотелось бы уточнить современную точку зрения.

[den]

Спасибо за тему, это действительно огромное заблуждение.
Вот цитата, из статьи из УФН за 1964 год.

Когда мы видим или фотографируем какое-либо тело, мы регистрируем кванты света, одновременно поступившие на сетчатку глаза или на фотографическую пленку. Но это значит, что эти кванты света были испущены точками тела не одновременно. Точки, более удаленные от наблюдателя, представили свою часть картины, соответствующую более ранним моментам времени, чем близкие точки.

Следовательно, если тело движется, на сетчатке глаза или на фотографии получается «искаженное» изображение тела, поскольку тело занимало различные положения в те моменты, когда различные его части послали свет, образовавший видимую картину. В специальной теории относительности эти искажения имеют замечательным следствием уничтожение сокращений Лоренца, так что тела кажутся не искаженными, а лишь повернутыми. Это строго справедливо только для тел, видимых под малым телесным углом.

На первый взгляд кажется что это один из частных случаев прецессии Томаса. Так ли это?

[Munin]

Даже для тел, видимых под малым телесным углом, справедливо не совсем это. Контур куба будет выглядеть контуром того же куба, только повёрнутого. Контур шара будет выглядеть окружностью. В то же время, если на шар нанести сетку меридианов и параллелей, станет заметно, что шар не только "повёрнут", но и искажён: сетка не будет выглядеть как сетка на чисто повёрнутом шаре. Если движется не куб, а "кирпич" с неравными сторонами, то искажения тоже будут видны, как нарушенные пропорции и/или углы.

После работ Вайскопфа работа стала студенческим упражнением, единственно только, что трудоёмким, но с компьютерами и это не проблема. Видел в инете популярный сайт с "фотографиями релятивистских трамваев", в том числе и с релятивистски пересчитанным изображением земного шара.

Прецессия Томаса - это совсем другая песня.

[WildBill]

Нашёл в сети интересную программку - Software for the 3D modelling of environments at relativistic limits (OpenGL based), связанную с этой темой.

[den]

Прекрасная программа, можно представить себя космонавтом на космическом корабле будущего! С её помощью можно много чего представить.

[Munin]

Ну вот, там в разделе Screen shots видно, что искажения изображения не сводятся к поворотам.

[Alia]

Будет только видимость (визуально), что летящий куб повёрнутый. На самом деле куб не будет повёрнут.



Например, пусть куб летит между двух наблюдателей, тогда каждый будет наблюдать, что куб повёрнут по отношению к нему, но такое не может быть и туда и сюда одновременно. Поэтому куб на самом деле не поворачивается. Каждый наблюдатель видит сокращённую в длину одну грань куба (которая к нему), и видит искажённо другую грань куба (заднюю). Вместе получается вид (проектируется) как будто куб повёрнут.
Это касается объёмных тел. Если будут двигаться стержень или плоская линейка, вдоль своей длины, то оба наблюдателя увидят сокращённые в длину стержень или линейку.

[den]

[Schein]

[den]

Там была реконструкция сайта. новая ссылка.