如果光速降到每小时3.11英里,宇宙会是什么样
Here’s How Freaky the Universe Would Look If Light Slowed to 3 Miles Per Hour
开发者 Dmitry Brant 推出网页模拟器 Relativity Park,把光速设为每小时3.11英里(约步行速度),让爱因斯坦1905年狭义相对论的效应变得肉眼可见。在模拟器中按住W键或上方向键加速,前方景物会因相对论像差聚拢并蓝移,后方则拉伸变红变暗,右下角秒表同时显示体验时间与世界时间。Brant 称希望该可视化提醒人们高速高能下世界的奇异。
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在日常生活中,我们大多数人很少去思考这样一个基本的物理事实:光正以接近每小时6.71亿英里的速度穿越宇宙。但一个新的模拟器提出了一个有趣的问题:如果光的速度慢得多、多得多,宇宙会是什么样子?
开发者Dmitry Brant推出的一个名为Relativity Park的新网络项目,让我们得以探索一个光速被设定为每小时3.11英里(即轻快的步行速度)的世界。在这个速度下,爱因斯坦1905年提出的狭义相对论所设定的规则开始变得明显得多,产生了一些令人费解和瞠目结舌的结果。
简要概括他的理论:光速是固定的,无论你是静止不动还是以接近光速的速度运动。这意味着,随着你自身观测速度的变化,光速并不会改变。相反,时间和空间必须开始扭曲自身来进行补偿。
在现实中,无论你是在火箭发射器上还是在路边散步,你都永远无法接近光速,因此这些时空扭曲是无法察觉的(尽管国际空间站上的宇航员确实会衰老得慢上零点几秒)。然而,一旦你走进Relativity Park,这些扭曲就会非常明显地显现出来。
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所有你需要的说明都在屏幕上,但试着按住上箭头键或W键一两秒钟。这会加快你的步伐,让你更接近(缓慢的)光速。你面前的一切都挤在一起(相对论性像差),并向蓝色偏移(多普勒色移)。
用鼠标转身,景色会被拉伸并变得更红,因为这是背离你运动方向的——同样的效应,但方向相反。
你还会注意到你前方的颜色更亮(光堆积),后方的颜色更暗(光稀疏)。偶尔,一个物体会在黑暗区域显得明亮,这是其自身相对于光速运动的反作用。
还要留意右下角的秒表,它显示的是你所体验到的时间,以及你周围世界的时间。也看看闪烁的路灯——它们的节奏和颜色不会改变,但随着你加速或减速,你的视角会发生变化。
“持续让我感到震惊的是,也是我在完成这个应用后体会更深的是,爱因斯坦如何能在没有精美可视化辅助的情况下,仅凭第一性原理构想出这一几何结构及其所有含义,”Brant说。“我希望这个可视化能成为一个提醒,让我们记住在足够高的速度和足够高的能量下,我们的世界实际上有多么奇异。” ![]()
头图:Dmitry Brant
来源:Nautilus · nautil.us