當物體以接近光速飛行時，佢哋唔會單純縮短，而會好似玩緊幻術一樣轉咗個形——呢個就係泰勒爾旋轉嘅奇妙之處！
學習路徑
- 第一課：長度收縮嘅誤解——光速世界嘅視覺陷阱
- 第二課：光嘅「拖尾效應」——為何物體會好似轉咗形？
- 第三課：泰勒爾旋轉嘅應用——從科幻到現實科學
第一課：長度收縮嘅誤解——光速世界嘅視覺陷阱
你聽過愛因斯坦嘅狹義相對論，知道以接近光速飛行嘅物體會喺運動方向上縮短，對唔對？呢個叫「長度收縮」（Length Contraction）。但係，如果我哋真係用肉眼望住一粒以光速90%飛嚟嘅飛船，我哋睇到嘅並唔係一條縮咗嘅飛船，而係好似佢旋轉咗一個角度！點解會咁？
想像一個比喻：你喺看一場馬拉松，跑最快嘅運動員衝線嗰陣，你唔會單純睇到佢個樣，而係會睇到佢「後面嘅光」——即係佢之前跑過嘅路線發出嘅光。同樣道理，當物體以超高速飛行，佢前面嘅光（ photon ）會後啲先到你眼中，而後面嘅光會早啲到。呢個「時間差」會造成視覺錯覺，令物體睇起嚟好似旋轉咗。
呢個現象就係「泰勒爾旋轉」（Terrell Rotation），由物理學家羅傑·潘洛斯同泰倫斯·泰勒爾喺1959年提出。佢哋指出，我哋以為嘅「長度收縮」其實係一個視覺幻象——真正嘅物體冇轉，只係光嘅傳播令佢睇起嚟轉咗！
思考題: 問題一：如果一粒以接近光速飛行嘅棒球飛嚟，我哋會睇到佢縮短定係旋轉？點解？
第二課：光嘅「拖尾效應」——為何物體會好似轉咗形？
要理解泰勒爾旋轉，我哋要深入「光嘅時間差」呢個概念。想像一個高速飛行嘅立方體，佢前面嘅光要行多啲路先到你眼中（因為佢離你遠啲），而後面嘅光行少啲路（因為佢離你近啲）。結果係，你同時收到嘅光，其實係立方體唔同部分喺唔同時間發出嘅！
用一個生動比喻：好似你拍一張飛馳中嘅火車照片，快門開啟嘅一瞬間，火車頭已經移到前面，但火車尾嘅光影仲係留喺後面。最終成像就會變形。泰勒爾旋轉就係類似嘅效果——光嘅「拖尾」令物體睇起嚟好似旋轉咗。
更重要嘅係，呢個唔係數學上嘅假設！2023年，科學家終於喺實驗室用超高速粒子證實咗泰勒爾旋轉嘅存在。佢哋用激光拍攝以接近光速飛行嘅電子束，結果真係觀察到「旋轉」嘅視覺效果！呢個發現唔單止印證咗相對論，更開啟咗研究超高速視覺現象嘅新大門。
思考題: 問題二：泰勒爾旋轉同普通長度收縮最大嘅分別係啲咩？點解實驗證實咗佢？
第三課：泰勒爾旋轉嘅應用——從科幻到現實科學
泰勒爾旋轉唔單止係一個有趣嘅物理現象，仲有好多實際同科幻應用！首先，佢改變咗我哋對「超高速運動」嘅想像——如果未來有人類可以乘搭接近光速嘅飛船，佢哋睇到嘅宇宙景象會係扭曲同旋轉嘅，而唔係簡單嘅縮短。
科幻作品《星際奇兵》（Interstellar）就類似地描繪過黑洞附近嘅視覺扭曲，而泰勒爾旋轉其實係同一類「相對論視覺效應」。此外，呢個現象對粒子加速器同天文觀測都好重要——科學家需要校正光嘅時間差，先準確計算粒子嘅軌跡。
最後，泰勒爾旋轉提醒我哋：物理學唔單止係公式，仲係對「世界如何被感知」嘅探索。正如愛因斯坦講過：「現實只係一種幻象，只不過係非常持久嘅幻象。」下次你睇到超快速移動嘅物體，記得：佢可能喺玩緊光嘅幻術！
思考題: 問題三：泰勒爾旋轉對未來太空旅行或天文觀測有咩可能嘅影響？
