亜光速で移動する物体は観察者には回転して見える

光速に近い速さで運動する物体は、いったいどのように見えるのでしょうか？

たとえばSF映画では、飛び去る宇宙船や加速する隕石がぐんと押しつぶされるように描かれることもあります。

しかし実際にカメラで“瞬間を切り取る”と、物体の形が変わるどころか、むしろ「回転したような姿」に映る――という不思議な予言が、特殊相対性理論から導かれてきました。

これを「テレル効果」と呼びます。

オーストリアのウィーン工科大学（TU Wien）で行われた研究によって、長らく理論やシミュレーションの話にとどまっていたこの現象が、ついに実験映像としてとらえられたのです。

研究では、収縮ではなく微妙に“回転している”ように見える歪んだ球や立方体の姿がしっかりと記録されています。

研究内容の詳細はプレプリントサーバーである『arXiv』にて公開されました。

1924年からの宿題、ついに解決へ――テレル効果が実験で明らかに

1920年代初頭、物体が高速で運動するとその長さが縮む――いわゆる「ローレンツ収縮」のアイデアはすでに広く知られていました。

一般に写真は“同時刻にカメラに届いた光”を集めて作られていると考えられています。

ただ実際は、遠くの部分ほど、光がカメラに到達するまでに長い時間がかかるので、同じ一瞬の写真として成立させるには、遠い部分の光はもっと早い時点で放たれなくてはならない、というタイムラグが生じます。

高速で動く物体に対してこのタイムラグを考えると、物体が動きながらさまざまな点から放たれた光が、一度にカメラに同時に集まるようになるのです。

そのため物体が高速で運動すると、その運動方向に沿って実際には寸法が縮む一方、光の到達時間差によって見かけ上は伸びて見える部分が生じるといった現象が起こると考えられます。