Rotation de Terrell

La rotation de Terrell est la déformation apparente d'un objet ayant une vitesse relativiste, celui-ci paraissant être pivoté, du fait de la différence de distance entre divers points de l'objet et l'observateur. vignette|350x350px|À gauche, un cube se déplaçant à une vitesse relativiste. À droite, son apparence visuelle, une fois la rotation de Terrell prise en compte. Si le cube est de côté 1, alors la caméra est placée à distance de 4 du cube et à une hauteur de 3/4. Elle fut expliquée pour la première fois en 1924 dans un article du physicien autrichien Anton Lampa. Le phénomène semble toutefois oublié jusqu'à la publication indépendante d'articles par le mathématicien britannique Roger Penrose et le physicien américain James Terrell en 1959. Penrose a établi qu'une sphère apparaît exactement circulaire à tout observateur, quel que soit l'état de mouvement de celui-ci par rapport à elle. Terrell a effectué une étude systématique de l'apparence des objets en mouvement, mettant en évidence l'effet de rotation. À cause d'une controverse subséquente sur la paternité de la découverte, on l'appelle aussi parfois effet de Penrose-Terrell, effet de Terrell-Penrose ou effet de Lampa-Terrell-Penrose. vignette|255x255px|La même scène (un alignement de cubes) filmée depuis 5 observateurs allant à des vitesses relatives différentes. Les cubes paraissent pivotés lorsqu'ils passent devant l'observateur. vignette|255px|Une sphère, se déplaçant à différentes vitesses vers la droite, est observée à une distance de trois diamètres à partir du point le plus proche de la surface (croix rouge). À gauche, mesure de la sphère contractée. À droite, aspect visuel de la sphère. La relativité restreinte explique comment la longueur d'un objet est contracté lorsqu'il se déplace à une vitesse relativiste par rapport à l'observateur. Mais cela ne se traduit pas par une apparence contractée, car toute la surface de l'objet ne se situe pas à la même distance de l'observateur. Les faisceaux lumineux ayant une plus grande distance à parcourir mettront plus de temps à arriver à l'observateur.