如果你以光速騎腳踏車，在路人眼裡是什麼樣

自愛因斯坦發表了著名的狹義相對論後不久，其他人就開始思索，如果一個物體以接近光速運動，那麼在我們眼中，這個運動的物體是什麼樣子——在1930年代，物理學家喬治·格莫夫(George Gamow)在一本面向兒童的物理科普讀物(『物理世界奇遇記』)中提出了這樣的腦洞實驗。

伽莫夫最後給出自己的見解：這輛腳踏車似乎會出現洛倫茲(Lorentz)收縮的現象。就是說，腳踏車在速度方向上的徑長變短了，類似於照片在某個方向上壓縮。

這種觀點一直持續到1950年代，當時羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)和詹姆斯·特雷爾(James Terrell)指出了這一概念的問題所在——照相機膠片上的影象是由同時到達的光子產生的，但現在，這些光子不是由物體同時發出的。因此，一個人看到的是將來自物體的在不同時間的光子編織拼湊而成的影像。特雷爾建議，這樣的物體看起來好像在旋轉，其後部相對於其前部會成比例地放大。

後來的工作表明，由於產生了多處畸變，由攝像機捕獲的這種近光速物體的影象會更加複雜。

值得注意的是，之前大多數此類工作著眼於用相機拍攝以近光速運動物體的外觀。現在有了一項新研究，研究人員擴充了先前的範圍，引入了裸雙眼的觀察者——就是有兩隻眼睛的人類啦。

通常來說，如果一輛腳踏車從左向右經過某人，則它的影象先於右眼在左眼之中形成；因為腳踏車在現實中的速度範圍，大腦能夠彌補這一滯後，從而給人一種無縫的電影般的印象。

但是，現在的前提就是已然超出了自然的正常範圍。這種左右眼的影象延遲不能忽略。

為了解決時滯問題，研究人員添加了一個分析時間延遲的工具——將其應用於物件的真實位置相對於其外觀位置的變換。他們還考慮了與這種超高速運動物體有關的多普勒效應和光強度變化。然後，他們進行了模擬，至少在理論上解答了：如果你面前有一輛腳踏車已近光速駛過，你實際上會看到一幕什麼景象。