Student World

Light Speed! je geniální učební pomůcka pro předvedení relativistických efektů kontrakce délek studentům či zájemcům o teorii relativity. Program běží pod Linuxem, IRIXem a Solarisem a byl vyvinut na MIT k ilustraci efektů teorie speciální relativity při rychlostech blížících se rychlosti světla.
Jak se studenti ve škole učí, při rychlostech blízkých rychlostem světla se pozorovatelům ukazují velmi zajímavé věci — pohybující se předměty jsou kratší, získávají jinou barvu a jas než v klidu a mají docela velkou energii, která by se při střetu s pozorovatelem mohla uvolnit. Také se předměty jakoby otáčejí bokem k pozorovateli — nevěříte? Nainstalujte si Light Speed!, společně s knihovnou gtk+ a Mesa3D nebo OpenGL. Na domácí stránce projektu jsou i předkompilované spustitelné soubory, a to jak statické, tak dynamické, včetně rpm balíku.

Co vlastně program dělá
Program zobrazuje nějaký 3D objekt (kostka, síť, jakékoliv objekty ve formátu 3D studia *.3ds, na domácí stránce jsou dokonce 3 dema k dispozici) a tento objekt přepočítává do souřadné soustavy pozorovatele míjejícího objekt zadanou rychlostí (měřítka jsou m/s, km/h, c). Lze vypnout/zapnout efekty zkrácení objektu vlivem Lorentzovy kontrakce (Lorentzovy transformace), dopplerský posuv barvy barev, měnění jasu objektu (zvyšování při přibližování, zmenšování při vzdalování) a optická aberace objektu (otáčení objektu vůči pozorovateli a různé kroucení vlivem různých drah a dob letu světla od objektu k pozorovateli). Program má souřadnou soustavu, která se může zobrazovat a zoom kamery se provádí v jednotkách mm jako na obyčejném fotoaparátu nebo kameře. Při změně některého provozního parametru program plynule přejde do nového stavu, aby bylo vidět vliv efektu, tedy při
přeostření nebo zapnutí/vypnutí efektů se dá vidět, jaký to má vliv. Jednou z funkcí je animace, kdy objekt cyklicky prolétá kolem pozorovatele, čímž si lze udělat velmi dobrou představu, jak to při těch vysokých rychlostech chodí.
Pokud vlastníte nějakou 3dkartu, se kterou vám pod Linuxem funguje Mesa3d nebo OpenGL, neváhejte a místo paření Quake III arény ukažte svým učitelům, jak to vypadá, když kolem vás proletí Chevy poloviční rychlostí světla. Chevy je jeden z detailních modelů distribuovaných s 3dstudiem. Jen škoda, že se neukazuje kromě rychlosti také energie objektu v nějakém měřítku (energie může jít do nekonečna při rychlosti c), aby měl člověk představu, kolik energie by muselo být uvolněno na urychlení kosmické lodi ze Star Treku na rychlost světla (rychleji už jenom v televizi). Což si můžete i vyzkoušet, neboť model lodi je součástí přibalených demo modelů.

Zajímavé odkazy
* Light Speed! (http://www.gnu.ai.mit.edu/directory/lightspeed.html) — domácí stránka
* Backlight (http://www.anu.edu.au/Physics/Searle/) — relativistický renderer, včetně ukázkových mpg animací

autor Vladimír Smolík