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攝影師視覺化愛因斯坦理論?以發光錐體穿越「過去」與「未來」!

Elliot McGucken 廣義相對論 無人機光繪 愛因斯坦 相對論

文:Owen

這些高達 70 呎、在加州沙漠中閃爍的發光錐體,乍看之下像是某種科幻電影的場景,又或者有人以為是 AI 生成的畫面,不過若深入探究其背後的理論,你會發現這其實是物理學家 Albert Einstein(阿爾伯特.愛因斯坦)廣義相對論的視覺化呈現。攝影師 Elliot McGucken 博士不僅是一位資深的風景攝影師,更是一位物理學博士,試圖將這兩種熱情結合,令攝影與物理的關係更為緊密。

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這些發光「沙漏」,其實是透過長時間曝光完成。拍攝時,Elliot McGucken 會以約 3 分鐘曝光,同時利用無人機沿預設 GPS 路徑飛行,在空中「畫」出螺旋光軌。最終形成的,是上下對稱的雙錐結構——兩個光錐在中間收窄並相交,視覺上既像沙漏,又像某種能量場。

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從攝影角度看,這並非單純的 Light Painting,而是極度依賴環境控制的創作。在沙漠拍攝最困難的莫過於風勢,強風常常會將無人機吹離航道,因此往往需要多次嘗試,甚至用上數個夜晚才能成功捕捉到一張完美的影像。這種不確定性,其實與拍攝星空頗為相似——你只能盡量準備,其餘交予大自然。

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不過,這些影像真正有趣的地方,在於其背後的物理概念。所謂「光錐」,源自物理學家愛因斯坦在相對論中的時空模型,並由數學家 Hermann Minkowski(赫爾曼.閔考斯基)發展而成。簡單理解,可以把它想像成光在時間中擴散的形狀。

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如果一個光源在某一刻亮起,光並不是瞬間填滿空間,而是隨時間向外擴散。每一個時間點,都對應一個更大的「光球」。將時間加入維度後,這些光球就會形成一個向外展開的錐體——這就是光錐。錐體中間最窄的位置,代表「現在」;越往外,則代表來自更遠、更早的光。

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攝影師 Elliot McGucken 將這個抽象概念,轉化成可以「看見」的畫面。那個沙漏形狀,其實就是過去與未來光錐的交會點——一個理論上描述時空結構的模型,被直接畫在夜空之上。有趣的是,Elliot McGucken 並沒有把作品變成科普圖解。正如他所說,首先要做到的是「美感」,之後才是解釋。這種做法,其實與攝影本質頗為一致——觀賞者先被畫面吸引,然後才開始追問背後的意義。

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來源:PetaPixel

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