Quando ci si avvicina alla velocità della luce, il mondo inizia a comportarsi in modi del tutto contrari all'intuizione quotidiana. È il caso di uno degli effetti più curiosi previsti dalla relatività speciale di Einstein: l’apparente rotazione degli oggetti in rapido movimento. Dopo decenni di teoria, un gruppo di fisici dell’Università di Vienna e del TU Wien è riuscito a dimostrare in laboratorio l’effetto Terrell–Penrose, offrendo immagini reali di come un oggetto che viaggia vicino alla velocità della luce sembri ruotare nel campo visivo di un osservatore.
L’esperimento è stato condotto da due giovani ricercatori, Dominik Hornoff e Victoria Helm, che hanno escogitato un ingegnoso trucco: rallentare il mondo. Ovviamente non letteralmente, ma creando una simulazione in cui la luce si propagasse a soli 2 metri al secondo invece dei soliti 299.792.458 metri al secondo. In questo modo, muovendo fisicamente un cubo e una sfera in laboratorio e illuminandoli con impulsi laser ultrarapidi, è stato possibile ricreare le condizioni ottiche che si avrebbero se questi oggetti si muovessero quasi alla velocità della luce.
A guidare teoricamente l’esperimento è stato il fisico Peter Schattschneider del TU Wien, che ha spiegato come il fenomeno sia legato al tempo impiegato dalla luce a raggiungere un osservatore da diverse parti di un oggetto in movimento. Se un cubo viaggia all’80% della velocità della luce, la luce riflessa dalle sue estremità arriva all’osservatore in tempi differenti.
In una fotografia scattata al momento giusto, i lati lontani del cubo sembrano essere più vicini di quanto non siano in realtà, dando l’impressione di una rotazione. Questo, però, non ha nulla a che vedere con una vera torsione: è un'illusione ottica dovuta al modo in cui la luce trasmette le informazioni spaziali in condizioni relativistiche.
Il team ha trasformato il cubo in un parallelepipedo per simulare la contrazione delle lunghezze prevista dalla relatività, mentre la sfera è stata appiattita in modo da imitare un corpo che viaggia al 99,9% della velocità della luce. Gli oggetti sono stati fotografati con esposizioni di un picosecondo, cioè un trilionesimo di secondo. L’immagine finale è frutto dell’unione di questi scatti ultrarapidi, selezionati per rappresentare il momento in cui la luce sarebbe partita se la sua velocità fosse stata di appena 2 metri al secondo.
Il risultato? Le immagini mostrano chiaramente la distorsione prevista: il cubo sembra ruotato, mentre la sfera mantiene la sua forma, ma con il "polo nord" spostato. In altre parole, le illusioni prospettiche introdotte dalla relatività diventano finalmente visibili.
Questo fenomeno, ipotizzato per la prima volta nel 1959 da James Terrell e Roger Penrose, era rimasto finora un’affascinante speculazione. Sebbene gli effetti della relatività siano ben documentati – basti pensare al rallentamento del tempo nei satelliti GPS – l’aspetto puramente visivo della contrazione spaziale non era mai stato osservato in forma concreta, a causa dell’impossibilità pratica di far viaggiare oggetti macroscopici a velocità relativistiche.
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