题目

当一个圆球体以接近于光速的速度从观察者面前飞过时, 视觉形象或拍下来的照片上的图象是什么样子?

提问时间：2020-10-11

答案

还是球,只不过看上去转了一个角度.
这对球来说不太明显,如果是一个正方体,就很明显了.当一个正方体接近光速由左向右掠过时,我们会看到它像是逆时针（从上向下看逆时针）转了一个角度.该角度为 arcsin(v/c),v即运动速度,c为光速.
原因：
由动尺缩短公式,正方体正对我们的那一面会被压缩,正方体变成了细长的.但同时,由于“光行差”,我们会看到正方体的左面.
首先应当明确,我们看到的（或照相机拍到的）形象,是由来自正方体不同部位但同时到达眼睛（或底片）的光构成的.因此我们拍到的一张照片,是立方体上离我们较远的点较早时发出的光,和较近点较晚时发出的光构成的形象.因此当立方体刚好经过我们眼前时,我们会看到它的左侧面.我们实际看到的是较早时刻的后边的棱,和较晚时刻的（向右运动了的）前边的棱.
经计算,我们看到的形象正好和正方体转过一个角度时的形象一致.其他形状的物体也一样