首届突破奖青少年奖得主制作了这个很酷的科学视频

瑞安·切斯特的视频为他和他的学校赢得了来自顶尖科技巨头的 40 万美元奖金

当高中生瑞安·切斯特听说硅谷享有盛誉的突破奖将新增一个杰出科学视频类别时,他决定大干一场,着手解决一个让大多数成年人都感到困惑的问题:为什么太空旅行者经历的时间比地球上的人慢?

“时间膨胀在《星际穿越》等科幻电视节目和电影中出现的次数如此之多,以至于我一直接受它,而不去理解它为什么是真的。所以当这个挑战出现时,我认为这是一个很好的切入点,”这位 18 岁的俄亥俄州本地人在他的视频简介中解释道,该视频在 YouTube 上的标题是“关于狭义相对论的一些酷炫的观察角度”。

切斯特的深入研究的结果是一部幽默、富有想象力的作品,带领观众了解爱因斯坦的狭义相对论,这是时间膨胀的总括理论。他的视频不仅仅是一个有趣的构想:在 2000 多个参赛作品和 15 名决赛选手中,他的视频赢得了今晚的突破少年挑战赛,奖金为 40 万美元,由突破奖基金会和可汗学院资助。

切斯特本人将获得 25 万美元的教育奖金,他的老师理查德·内斯托夫将获得 5 万美元的奖金。此外,切斯特所在的学校北罗亚尔顿高中将获得一间由纽约州冷泉港实验室(一家非营利机构)合作设计的定制化价值 10 万美元的科学实验室。

“狭义相对论无疑是物理学中最具革命性的理论之一。我多年来在科学书籍和杂志中都看到过它的引用,”切斯特说,“它总是与‘只要移动得足够快,你就可以向前旅行’的想法相关联。”

除了创作一个引人入胜的故事,引导你理解狭义相对论的第一个和第二个基本假设外,切斯特在视频中还运用了堪比文艺复兴时期大师般的技能,包括镜头前的旁白、拍摄和剪辑。他还通过精心挑选和编辑的配乐,以及大量自己创作的动态图形和特效,为叙述增添了趣味,包括一架“真实”的宇宙飞船从他家门前院子起飞和降落的画面。

大部分场景发生在一个典型的郊区后院及周围,切斯特从一个儿童游乐设施后面出现,轻轻推了一下秋千。这个简单的动作成为了切斯特主要观点的背景,即突破性的想法不必复杂或难以理解。

他在另一段简介中解释说:“即使是量子力学最简单的理解,也可以用来帮助你理解为什么物体运动得越快,时间就必须越慢。”

在切斯特在他的家乡展示的“易于理解的真实世界实验”中,很难挑出一个最喜欢的片段。我们最喜欢的是他用一碗爆米花来演示“爆米花在任何参考系中都会表现得相同”(提示:请勿在家中尝试此实验的第二部分)。

在视频中,切斯特指出,虽然时间相对论在理论上是一个自然的结论,但“在地球上的经验中,这并不是一个自然而然的结论,因为目前几乎没有接近光速的旅行选项。”

切斯特并未因此气馁,他期待着超级快速太空旅行成为现实的那一天。在此期间,作为今年突破少年挑战赛的获胜者,他可以考虑如何支配他的奖金,即 25 万美元的教育奖学金。

 

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