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Vídeo Mostra Quais Seriam os Efeitos de Se Viajar Próximo à Velocidade da Luz


O vídeo acima mostra representações fotorealísticas de se viajar próximo à velocidade da luz. No vídeo, a velocidade varia de um metro por segundo até alcançar a velocidade da luz. Embora se saiba, ou pelo menos se especule que possam existir efeitos mortais ao se viajar nessa velocidade, nesse vídeo os efeitos foram restritos às mudanças ópticas que ocorrem com o ambiente ao redor do viajante. Isso é válido pois mostra como efeitos da relatividade especial podem afetar imagens do cotidiano.

A primeira cena do vídeo mostra uma viagem em uma estrada calma, sem nenhum efeito relativístico. Pode-se notar a posição e orientação das estruturas nessa estrada que cruza um deserto.

Na cena seguinte foi ligado o efeito chamado de aberração relativística. À medida que nós aceleramos, pode-se notar uma compressão angular que cria uma impressão inicial de um movimento para trás. À medida que passamos pelas placas de trânsito na estrada elas parecem girar. Esse efeito é chamado de Rotação Terrell, ou uma aberração angular que mantém as coisas no nosso campo de visão enquanto passamos por elas. As paredes de trás dos prédios tornam-se visíveis, e uma distorção extrema pode ser notada em todos os objetos. Pode-se notar particularmente no céu que ele parece ser comprimido para um único ponto.

Seguindo na viagem, o próximo efeito a ser considerado é o efeito Doppler. Note que o deserto vermelho é desviado para o azul à frente passando pelas cores verde e vermelho criando assim um efeito de arco-íris. À medida que o azul do céu é mais desviado para o azul a sua cor é drenada. Perto das bordas da imagem, o contrário acontece, o céu torna-se avermelhado e a estrada vai perdendo sua cor à medida que o deserto vermelho desvia para o infravermelho.

Com todos os efeitos relativísticos, a imagem rapidamente passa a ser monocromática, com os objetos perto da borda da tela se escurecendo e os objetos no centro ficando cada vez mais iluminados.

O efeito Terrell pode ser ilustrado com um sobrevoo por um cubo. Pode-se notar a orientação do cubo mudando. Também pode-se comparar sua posição aparente com a posição indicada no mapa HUD. Lembre que estamos vendo os cubos como eles eram e não como são.

Se você ao invés disso, voar através do cubo, as estruturas de Terrell irão rodar de forma independente fazendo com que o cubo pareça ser virado do avesso. Note que mesmo quando nós saímos do cubo a aberração continua afetando a cena.

Outra propriedade da aberração é que ela preserva os círculos, ou seja, uma esfera sempre será uma esfera para qualquer observador independente da sua movimentação. Nós podemos ver isso demonstrando um voo de uma câmera ao redor da Terra em alta velocidade. Apesar da câmera estar bem próxima da superfície da Terra, o efeito da aberração enruga a Terra no nosso campo de visão à frente. Mas pelo fato de estarmos muito próximos da Terra, nós só podemos ver uma pequena porção de sua superfície, uma região do tamanho de Borneo, por exemplo, preenchendo toda a esfera da Terra.

Fonte:

http://apod.nasa.gov/apod/ap111018.html


Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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