Проблема у світлі: Вчені заявили, що подорожі в часі в минуле неможливі

Світло – це фундаментальне явище, з яким ми стикаємося у повсякденному житті, і попри його відомість, воно постійно призводить до несподіваних відкриттів, якщо його досліджувати глибше.

Однією з таких сюрпризів став феномен, пов'язаний із взаємодією світла і матерії, а саме – те, що відбувається, коли світло проходить через матерію, таку як скло чи вода. Це явище вже було вивчене, проте останні дослідження, опубліковані у журналі Optica, виявили щось незвичайне, пише IFLScience.

Читайте також: Вчені з'ясували, коли люди почали ховати своїх померлих

Коли світло взаємодіє з матерією, його швидкість змінюється, і здається, що воно сповільнюється. Таке явище може бути пояснене стандартним хвильовим рівнянням. Проте хвильове рівняння не надає пояснення тому, що відбувається саме на межі взаємодії світла і матерії, де хвиля світла має прискорюватися.

У новому дослідженні вчені запропонували нове рівняння, що описує поведінку світла у Всесвіті з одним просторовим виміром і одним виміром часу. Вони припустили, що швидкість світла може змінюватися з часом, і вивели рівняння хвилі, яка прискорюється. На перший погляд, це рішення може здаватися незрозумілим, але воно має важливий науковий зміст. Для досягнення правильних результатів вчені використовували відому сталу – швидкість світла у вакуумі. Таким чином, вони отримали коректні рішення, як на межі взаємодії матерії і світла, так і по обидва боки від неї. Важливою особливістю цього рівняння є те, що воно передбачає рух в одному напрямку часу – вперед.

Згідно з дослідженням, з точки зору хвиль, які прискорюються, існує чітко визначений напрямок часу, який завжди спрямований лише вперед і ніколи назад. Цей напрямок часу обумовлюється термодинамікою, оскільки у всіх ізольованих системах ентропія з часом зростає. Таким чином, нове рівняння підтверджує, що стріла часу завжди рухається в одному напрямку – вперед, і ця властивість є загальною для природи і підкорюється навіть світлу.

Це дослідження має важливе значення для розв'язання давньої наукової суперечки, пов'язаної зі світлом, яка відома як суперечка Авраама-Мінковського. Ця суперечка полягає в тому, що вчені не могли прийти до єдиного висновку щодо того, як змінюється електромагнітний імпульс, коли світло потрапляє в матерію. Нове дослідження вказує на те, що обидва твердження – збільшення та зменшення імпульсу – можуть бути вірними, залежно від точки зору спостерігача.

Отже, вчені дійшли висновку, що хвилі світла можуть мати свій власний час, аналогічний загальній теорії відносності. Це дослідження виходить за межі оптики і може мати важливе значення для нашого розуміння фундаментальних аспектів Всесвіту. Якщо стріла часу завжди спрямована в одному напрямку, то це може вказувати на те, що подорожі назад у минуле є неможливими.

Раніше науковці дізналися, що печерні люди могли падати у сплячку.

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Телеграм-канал!